JP2021176150A - Light-emitting device, electronic apparatus, and illumination device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物、方法、または、製造方法に関する。または、本発明は、プロセス、マシン
、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特に
、本発明の一態様は、発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置、それらの駆動方
法、または、それらの製造方法に関する。
The present invention relates to a product, a method, or a manufacturing method. Alternatively, the present invention relates to a process, machine, manufacture, or composition (composition of matter). In particular, one aspect of the present invention relates to a light emitting element, a light emitting device, an electronic device, and a lighting device, a method for driving the same, or a method for manufacturing the same.
薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有する有機化合物を発光体として用
いた発光素子は、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。特に
、発光素子をマトリクス状に配置した発光装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野
角が広く視認性が優れる点に優位性があると考えられている。
Light emitting devices that use organic compounds as light emitters, which are thin and lightweight, have high-speed responsiveness, and are driven by DC low voltage, are expected to be applied to next-generation flat panel displays. In particular, a light emitting device in which light emitting elements are arranged in a matrix is considered to be superior in that it has a wide viewing angle and excellent visibility as compared with a conventional liquid crystal display device.
発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光体を含むEL層を挟んで電圧を印加すること
により、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔がEL層の発光中心で再
結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に緩和する際にエネルギーを放
出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光は
どちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
In the light emitting mechanism of the light emitting element, by sandwiching an EL layer containing a light emitter between a pair of electrodes and applying a voltage, electrons injected from the cathode and holes injected from the anode are regenerated at the light emitting center of the EL layer. It is said that they combine to form a molecular exciter, and when the molecular exciton relaxes to the ground state, it releases energy and emits light. Singlet and triplet excitations are known as excited states, and it is considered that light emission is possible through either excited state.
この様な発光素子に関しては、その素子を用いた発光装置の特性を向上させる為に、素子
構造の改良や材料開発等が盛んに行われている(例えば、特許文献1参照。)。
With respect to such a light emitting element, in order to improve the characteristics of a light emitting device using the element, improvement of the element structure, material development, and the like are actively carried out (see, for example, Patent Document 1).
発光素子の開発において、駆動電圧を低減させることや電流量を減らすことは、商品の低
消費電力化を進める上で重要視される項目の一つである。なお、発光素子の駆動電圧を低
減させるためや電流量を減らすためには、発光素子のEL層におけるキャリアバランスの
制御や、キャリアの再結合確率の向上を可能とする素子構成の他、EL層に含まれる発光
層での発光特性が重要となる。そのため、EL層を所望の構成とすることにより、発光層
での発光特性を良好にし、発光素子の駆動電圧を低減させたり、電流量を減らしたりする
ことが重要となる。または、発光素子の駆動電圧を低減させるとともに、信頼性の高い発
光素子が得られることが好ましい。
In the development of light emitting elements, reducing the drive voltage and the amount of current are one of the important items in promoting the reduction of power consumption of products. In order to reduce the drive voltage of the light emitting element and the amount of current, the carrier balance in the EL layer of the light emitting element can be controlled, the carrier recombination probability can be improved, and the EL layer can be used. The light emitting characteristics in the light emitting layer contained in the above are important. Therefore, it is important to improve the light emitting characteristics of the light emitting layer by forming the EL layer with a desired configuration, reduce the driving voltage of the light emitting element, and reduce the amount of current. Alternatively, it is preferable to reduce the driving voltage of the light emitting element and obtain a highly reliable light emitting element.
そこで、本発明の一態様では、消費電力の小さい発光装置、電子機器、または照明装置を
各々提供する。または、本発明の別の一態様では、消費電力が小さく、信頼性の高い発光
装置、電子機器、または照明装置を各々提供する。また、本発明の別の一態様では、新規
な発光素子、発光装置を提供する。なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げ
るものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないも
のとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明
らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出
することが可能である。
Therefore, in one aspect of the present invention, a light emitting device, an electronic device, or a lighting device having low power consumption is provided. Alternatively, another aspect of the present invention provides a light emitting device, an electronic device, or a lighting device, which consumes less power and is highly reliable. Further, in another aspect of the present invention, a novel light emitting element and a light emitting device are provided. The description of these issues does not prevent the existence of other issues. It should be noted that one aspect of the present invention does not need to solve all of these problems. It should be noted that the problems other than these are naturally clarified from the description of the description, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the problems other than these from the description of the description, drawings, claims, etc. Is.
本発明の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4の発
光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層と
、電荷発生層と、を有して構成され、第2の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層
と、電荷発生層と、を有して構成され、第3の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL
層と、電荷発生層と、を有して構成され、第4の発光素子は、第1のEL層と、第2のE
L層と、電荷発生層と、を有して構成され、第1のEL層は、第1の発光素子の一部とし
て機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部
として機能する領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、第2のE
L層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能
する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部として
機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、
第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域
と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1のEL層
と、第2のEL層との間に設けられ、第1のEL層は、ピレン骨格に二つのベンゾ[b]
ナフト[1,2−d]フラニルアミン骨格がそれぞれ独立に結合した構造を有する有機化
合物を有し、第2のEL層は、燐光で発光することができる機能を有し、第1の発光素子
は、青色で発光することができる機能を有し、第2の発光素子は、緑色で発光することが
できる機能を有し、第3の発光素子は、赤色で発光することができる機能を有することを
特徴とする発光装置である。
One aspect of the present invention is a light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element, and the first light emitting element is a first EL. It is configured to have a layer, a second EL layer, and a charge generation layer, and the second light emitting element has a first EL layer, a second EL layer, and a charge generation layer. The third light emitting element is composed of a first EL layer and a second EL.
It is composed of a layer and a charge generation layer, and the fourth light emitting element includes a first EL layer and a second E.
It is composed of an L layer and a charge generation layer, and the first EL layer has a region that functions as a part of the first light emitting element and a region that functions as a part of the second light emitting element. The second E has a region that functions as a part of the third light emitting element and a region that functions as a part of the fourth light emitting element.
The L layer has a region that functions as a part of the first light emitting element, a region that functions as a part of the second light emitting element, a region that functions as a part of the third light emitting element, and a fourth light emitting element. It has a region that functions as a part of the element, and the charge generation layer has a region that functions as a part of the first light emitting element.
The charge generation layer has a region that functions as a part of the second light emitting element, a region that functions as a part of the third light emitting element, and a region that functions as a part of the fourth light emitting element. , The first EL layer is provided between the first EL layer and the second EL layer, and the first EL layer has two benzo [b] in the pyrene skeleton.
The second EL layer has a function capable of emitting light by phosphorescence, and the first light emitting element has an organic compound having a structure in which a naphtho [1,2-d] flanylamine skeleton is independently bonded to each other. The second light emitting element has a function of being able to emit light in green, and the third light emitting element has a function of being able to emit light in red. It is a light emitting device characterized by.
本発明の別の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4
の発光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL
層と、電荷発生層と、を有して構成され、第2の発光素子は、第1のEL層と、第2のE
L層と、電荷発生層と、を有して構成され、第3の発光素子は、第1のEL層と、第2の
EL層と、電荷発生層と、を有して構成され、第4の発光素子は、第1のEL層と、第2
のEL層と、電荷発生層と、を有して構成され、第1の発光素子は、陽極を有し、第1の
EL層は、陽極と、電荷発生層との間に設けられ、第1のEL層は、第1の発光素子の一
部として機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子
の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、第
2のEL層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、第2の発光素子の一部とし
て機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部
として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の発光素子の一部として機能する領
域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能す
る領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の
EL層と、第2のEL層との間に設けられ、第1のEL層は、ピレン骨格に二つのベンゾ
[b]ナフト[1,2−d]フラニルアミン骨格がそれぞれ独立に結合した構造を有する
有機化合物を有し、第2のEL層は、燐光で発光することができる機能を有し、第1の発
光素子は、青色で発光することができる機能を有し、第2の発光素子は、緑色で発光する
ことができる機能を有し、第3の発光素子は、赤色で発光することができる機能を有する
ことを特徴とする発光装置である。
Another aspect of the present invention is a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element.
A light emitting device having the above light emitting element, the first light emitting element includes a first EL layer and a second EL.
It is composed of a layer and a charge generation layer, and the second light emitting element includes a first EL layer and a second E.
It is configured to have an L layer and a charge generation layer, and the third light emitting element is configured to have a first EL layer, a second EL layer, and a charge generation layer. The light emitting element of No. 4 has a first EL layer and a second light emitting element.
The EL layer and the charge generation layer are provided, the first light emitting element has an anode, and the first EL layer is provided between the anode and the charge generation layer. The
本発明の別の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4
の発光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL
層と、電荷発生層と、を有して構成され、第2の発光素子は、第1のEL層と、第2のE
L層と、電荷発生層と、を有して構成され、第3の発光素子は、第1のEL層と、第2の
EL層と、電荷発生層と、を有して構成され、第4の発光素子は、第1のEL層と、第2
のEL層と、電荷発生層と、を有して構成され、第1の発光素子は、陽極を有し、第1の
EL層は、陽極と、電荷発生層との間に設けられ、第1のEL層は、第1の発光素子の一
部として機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子
の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、第
2のEL層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、第2の発光素子の一部とし
て機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部
として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の発光素子の一部として機能する領
域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能す
る領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の
EL層と、第2のEL層との間に設けられ、第1のEL層は、ピレン骨格に二つのベンゾ
[b]ナフト[1,2−d]フラニルアミン骨格がそれぞれ独立に結合した構造を有する
有機化合物を有し、第2のEL層は、黄色燐光発光することができる機能を有し、第1の
発光素子は、青色で発光することができる機能を有し、第2の発光素子は、緑色で発光す
ることができる機能を有し、第3の発光素子は、赤色で発光することができる機能を有す
ることを特徴とする発光装置である。
Another aspect of the present invention is a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element.
A light emitting device having the above light emitting element, the first light emitting element includes a first EL layer and a second EL.
It is composed of a layer and a charge generation layer, and the second light emitting element includes a first EL layer and a second E.
It is configured to have an L layer and a charge generation layer, and the third light emitting element is configured to have a first EL layer, a second EL layer, and a charge generation layer. The light emitting element of No. 4 has a first EL layer and a second light emitting element.
The EL layer and the charge generation layer are provided, the first light emitting element has an anode, and the first EL layer is provided between the anode and the charge generation layer. The
なお、上記各構成において、2つのベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラニルアミン骨
格は、それぞれピレン骨格の1位および6位に結合していることを特徴とする発光装置で
ある。
In each of the above configurations, the two benzo [b] naphtho [1,2-d] flanylamine skeletons are light emitting devices that are bound to the 1st and 6th positions of the pyrene skeleton, respectively.
また、上記各構成において、2つのベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラニルアミン骨
格における窒素原子は、それぞれ独立に、ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラニル基
の6位または8位と結合していることを特徴とする発光装置である。
Further, in each of the above configurations, the nitrogen atoms in the two benzo [b] naphtho [1,2-d] flanylamine skeletons are independently at the 6-position or the 6-position of the benzo [b] naphtho [1,2-d] flanyl group. It is a light emitting device characterized by being combined with the 8th position.
本発明の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4の発
光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層と
、電荷発生層と、を有して構成され、第2の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層
と、電荷発生層と、を有して構成され、第3の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL
層と、電荷発生層と、を有して構成され、第4の発光素子は、第1のEL層と、第2のE
L層と、電荷発生層と、を有して構成され、第1の発光素子は、陽極を有し、第1のEL
層は、陽極と、電荷発生層との間に設けられ、第1のEL層は、第1の発光素子の一部と
して機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一
部として機能する領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、第2の
EL層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、第2の発光素子の一部として機
能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部とし
て機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と
、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領
域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1のEL
層と、第2のEL層との間に設けられ、第1のEL層は、下記一般式(G1)で表される
第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第2のEL層は、黄色燐光発光する
ことができる機能を有し、第1の発光素子は、青色で発光することができる機能を有し、
第2の発光素子は、緑色で発光することができる機能を有し、第3の発光素子は、赤色で
発光することができる機能を有することを特徴とする発光装置である。
One aspect of the present invention is a light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element, and the first light emitting element is a first EL. It is configured to have a layer, a second EL layer, and a charge generation layer, and the second light emitting element has a first EL layer, a second EL layer, and a charge generation layer. The third light emitting element is composed of a first EL layer and a second EL.
It is composed of a layer and a charge generation layer, and the fourth light emitting element includes a first EL layer and a second E.
It is configured to have an L layer and a charge generation layer, and the first light emitting element has an anode and a first EL.
The layer is provided between the anode and the charge generation layer, and the first EL layer has a region that functions as a part of the first light emitting element and a region that functions as a part of the second light emitting element. The second EL layer has a region that functions as a part of the third light emitting element and a region that functions as a part of the fourth light emitting element, and the second EL layer functions as a part of the first light emitting element. It has a region to function, a region to function as a part of the second light emitting element, a region to function as a part of the third light emitting element, and a region to function as a part of the fourth light emitting element. The charge generation layer includes a region that functions as a part of the first light emitting element, a region that functions as a part of the second light emitting element, a region that functions as a part of the third light emitting element, and a fourth. It has a region that functions as a part of the light emitting element, and the charge generation layer is a first EL.
Provided between the layer and the second EL layer, the first EL layer has a first organic compound represented by the following general formula (G1) and a second organic compound. The second EL layer has a function capable of emitting yellow phosphorescence, and the first light emitting element has a function capable of emitting blue light.
The second light emitting element is a light emitting device having a function of being able to emit light in green, and the third light emitting element is having a function of being able to emit light in red.
一般式(G1)において、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換または無置換の
環を形成する炭素数が6〜13のアリール基を表し、R1〜R8、R10〜R18および
R20〜R28は、それぞれ独立に、水素、置換または無置換の炭素数1〜6のアルキル
基、置換または無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、置換または
無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、もしくは置換または無置換の炭素数6〜10の
アリール基を表す。
In the general formula (G1), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group having 6 to 13 carbon atoms forming a substituted or unsubstituted ring, and R 1 to R 8 and R 10 to R 18 respectively. And R 20 to R 28 are independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, cyano groups, halogens, substituted or absent. It represents a substituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
本発明の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4の発
光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層と
、電荷発生層と、を有して構成され、第2の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層
と、電荷発生層と、を有して構成され、第3の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL
層と、電荷発生層と、を有して構成され、第4の発光素子は、第1のEL層と、第2のE
L層と、電荷発生層と、を有して構成され、第1の発光素子は、陽極を有し、第1のEL
層は、陽極と、電荷発生層との間に設けられ、第1のEL層は、第1の発光素子の一部と
して機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一
部として機能する領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、第2の
EL層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、第2の発光素子の一部として機
能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部とし
て機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と
、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領
域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1のEL
層と、第2のEL層との間に設けられ、第1のEL層は、下記一般式(G2)で表される
第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第2のEL層は、黄色燐光発光する
ことができる機能を有し、第1の発光素子は、青色で発光することができる機能を有し、
第2の発光素子は、緑色で発光することができる機能を有し、第3の発光素子は、赤色で
発光することができる機能を有することを特徴とする発光装置である。
One aspect of the present invention is a light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element, and the first light emitting element is a first EL. It is configured to have a layer, a second EL layer, and a charge generation layer, and the second light emitting element has a first EL layer, a second EL layer, and a charge generation layer. The third light emitting element is composed of a first EL layer and a second EL.
It is composed of a layer and a charge generation layer, and the fourth light emitting element includes a first EL layer and a second E.
It is configured to have an L layer and a charge generation layer, and the first light emitting element has an anode and a first EL.
The layer is provided between the anode and the charge generation layer, and the first EL layer has a region that functions as a part of the first light emitting element and a region that functions as a part of the second light emitting element. The second EL layer has a region that functions as a part of the third light emitting element and a region that functions as a part of the fourth light emitting element, and the second EL layer functions as a part of the first light emitting element. It has a region to function, a region to function as a part of the second light emitting element, a region to function as a part of the third light emitting element, and a region to function as a part of the fourth light emitting element. The charge generation layer includes a region that functions as a part of the first light emitting element, a region that functions as a part of the second light emitting element, a region that functions as a part of the third light emitting element, and a fourth. It has a region that functions as a part of the light emitting element, and the charge generation layer is a first EL.
Provided between the layer and the second EL layer, the first EL layer has a first organic compound represented by the following general formula (G2) and a second organic compound. The second EL layer has a function capable of emitting yellow phosphorescence, and the first light emitting element has a function capable of emitting blue light.
The second light emitting element is a light emitting device having a function of being able to emit light in green, and the third light emitting element is having a function of being able to emit light in red.
一般式(G2)において、R1〜R8およびR29〜R38は、それぞれ独立に、水素、
置換または無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換または無置換の炭素数1〜6のアル
コキシ基、シアノ基、ハロゲン、置換または無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、も
しくは置換または無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。
In the general formula (G2), R 1 to R 8 and R 29 to R 38 are independently hydrogen, respectively.
Substituent or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, cyano group, halogen, substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or substituted or unsubstituted. Represents an unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
本発明の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4の発
光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層と
、電荷発生層と、を有して構成され、第2の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL層
と、電荷発生層と、を有して構成され、第3の発光素子は、第1のEL層と、第2のEL
層と、電荷発生層と、を有して構成され、第4の発光素子は、第1のEL層と、第2のE
L層と、電荷発生層と、を有して構成され、第1の発光素子は、陽極を有し、第1のEL
層は、陽極と、電荷発生層との間に設けられ、第1のEL層は、第1の発光素子の一部と
して機能する領域と、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一
部として機能する領域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、第2の
EL層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と、第2の発光素子の一部として機
能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領域と、第4の発光素子の一部とし
て機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1の発光素子の一部として機能する領域と
、第2の発光素子の一部として機能する領域と、第3の発光素子の一部として機能する領
域と、第4の発光素子の一部として機能する領域と、を有し、電荷発生層は、第1のEL
層と、第2のEL層との間に設けられ、第1のEL層は、下記構造式(132)で表され
る第1の有機化合物と、第2の有機化合物と、を有し、第2のEL層は、黄色燐光発光す
ることができる機能を有し、第1の発光素子は、青色で発光することができる機能を有し
、第2の発光素子は、緑色で発光することができる機能を有し、第3の発光素子は、赤色
で発光することができる機能を有することを特徴とする発光装置である。
One aspect of the present invention is a light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element, and the first light emitting element is a first EL. It is configured to have a layer, a second EL layer, and a charge generation layer, and the second light emitting element has a first EL layer, a second EL layer, and a charge generation layer. The third light emitting element is composed of a first EL layer and a second EL.
It is composed of a layer and a charge generation layer, and the fourth light emitting element includes a first EL layer and a second E.
It is configured to have an L layer and a charge generation layer, and the first light emitting element has an anode and a first EL.
The layer is provided between the anode and the charge generation layer, and the first EL layer has a region that functions as a part of the first light emitting element and a region that functions as a part of the second light emitting element. The second EL layer has a region that functions as a part of the third light emitting element and a region that functions as a part of the fourth light emitting element, and the second EL layer functions as a part of the first light emitting element. It has a region to function, a region to function as a part of the second light emitting element, a region to function as a part of the third light emitting element, and a region to function as a part of the fourth light emitting element. The charge generation layer includes a region that functions as a part of the first light emitting element, a region that functions as a part of the second light emitting element, a region that functions as a part of the third light emitting element, and a fourth. It has a region that functions as a part of the light emitting element, and the charge generation layer is a first EL.
Provided between the layer and the second EL layer, the first EL layer has a first organic compound represented by the following structural formula (132) and a second organic compound. The second EL layer has a function capable of emitting yellow phosphorescence, the first light emitting element has a function capable of emitting light in blue, and the second light emitting element emits light in green. The third light emitting element is a light emitting device having a function of being able to emit light in red.
本発明の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4の発
光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、
および第4の発光素子は、いずれも陽極と、陰極との間に共通なEL層を有し、前記EL
層は、第1の発光層及び第2の発光層を有し、前記第1の発光層は、蛍光発光物質を含み
、前記蛍光発光物質は、トルエン溶液における発光スペクトルのピーク波長が440nm
乃至460nm、好ましくは440nm乃至455nmに存在し、前記第2の発光層は、
燐光発光物質を含み、前記第1の発光素子は、青色発光を呈し、前記第2の発光素子は、
緑色発光を呈し、前記第3の発光素子は、赤色発光を呈し、前記第4の発光素子は、黄色
発光を呈する発光装置である。
One aspect of the present invention is a light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element, and the first light emitting element and the second light emitting element. , Third light emitting element,
Each of the fourth light emitting element and the fourth light emitting element has a common EL layer between the anode and the cathode, and the EL
The layer has a first light emitting layer and a second light emitting layer, the first light emitting layer contains a fluorescent light emitting substance, and the fluorescent light emitting substance has a peak wavelength of the emission spectrum in a toluene solution of 440 nm.
The second light emitting layer is present at 460 nm to 460 nm, preferably 440 nm to 455 nm.
The first light emitting element contains a phosphorescent substance, the first light emitting element emits blue light, and the second light emitting element emits blue light.
The third light emitting element emits green light, the fourth light emitting element emits red light, and the fourth light emitting element emits yellow light.
本発明の他の一態様は、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素子、および第4
の発光素子を有する発光装置であって、第1の発光素子、第2の発光素子、第3の発光素
子、および第4の発光素子は、いずれも陽極と、陰極との間に電荷発生層を挟んで共通な
第1のEL層と、第2のEL層と、を有し、前記第1のEL層は、第1の発光層を有し、
前記第2のEL層は、第2の発光層を有し、前記第1の発光層は、蛍光発光物質を含み、
前記蛍光発光物質は、トルエン溶液における発光スペクトルのピーク波長が440nm乃
至460nm、好ましくは440nm乃至455nmに存在し、前記第2の発光層は、燐
光発光物質を含み、前記第1の発光素子は、青色発光を呈し、前記第2の発光素子は、緑
色発光を呈し、前記第3の発光素子は、赤色発光を呈し、前記第4の発光素子は、黄色発
光を呈する発光装置である。
Another aspect of the present invention is a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element.
The first light emitting element, the second light emitting element, the third light emitting element, and the fourth light emitting element are all light emitting devices having a charge generation layer between the anode and the cathode. It has a common first EL layer and a second EL layer, and the first EL layer has a first light emitting layer.
The second EL layer has a second light emitting layer, and the first light emitting layer contains a fluorescent light emitting substance.
The fluorescent light emitting substance has a peak wavelength of a light emitting spectrum in a toluene solution of 440 nm to 460 nm, preferably 440 nm to 455 nm, the second light emitting layer contains a phosphorescent light emitting substance, and the first light emitting element comprises a phosphorescent light emitting substance. The second light emitting element emits blue light, the third light emitting element emits red light, and the fourth light emitting element emits yellow light.
本発明の他の一態様は、上記構成において、前記発光スペクトルの半値幅が20nm以上
50nm以下である発光装置である。
Another aspect of the present invention is a light emitting device having a half width of the emission spectrum of 20 nm or more and 50 nm or less in the above configuration.
本発明の他の一態様は、上記構成において、第1の発光素子の色度が、xy色度座標にお
いてx=0.13以上0.17以下且つy=0.03以上0.08以下である発光装置で
ある。より好ましくは、上記構成の発光装置において、y=0.03以上0.07以下の
発光装置である。
In another aspect of the present invention, in the above configuration, the chromaticity of the first light emitting element is x = 0.13 or more and 0.17 or less and y = 0.03 or more and 0.08 or less in xy chromaticity coordinates. A light emitting device. More preferably, in the light emitting device having the above configuration, the light emitting device has y = 0.03 or more and 0.07 or less.
本発明の他の一態様は、上記構成において、第1の発光素子の発する発光が青色のカラー
フィルタを介して前記発光装置の外部に射出する発光装置である。
Another aspect of the present invention is a light emitting device in which the light emitted from the first light emitting element is emitted to the outside of the light emitting device through a blue color filter in the above configuration.
本発明の他の一態様は、上記構成において、xy色度座標における色度が(0.313,
0.329)の光を、輝度300cd/m2で得た場合の前記発光装置の駆動FETを含
まない消費電力(第1乃至第4の発光素子の消費電力の合計値)が1mW/cm2以上7
mW/cm2以下である発光装置である。
In another aspect of the present invention, in the above configuration, the chromaticity in the xy chromaticity coordinates is (0.313,
When the light of 0.329) is obtained with a brightness of 300 cd / m 2 , the power consumption (total power consumption of the first to fourth light emitting elements) excluding the driving FET of the light emitting device is 1 mW / cm 2. Above 7
It is a light emitting device having a mW / cm 2 or less.
また、本発明の他の一態様は、上記構成において、xy色度座標における色度が(0.3
13,0.329)の光を、輝度300cd/m2で得た場合の前記発光装置の駆動FE
Tを含む消費電力(陽極−陰極間の電圧と消費電流との積から算出した消費電力)が2m
W/cm2以上15mW/cm2以下である発光装置である。
Further, in another aspect of the present invention, in the above configuration, the chromaticity in the xy chromaticity coordinates is (0.3).
The drive FE of the light emitting device when the light of 13,0.329) is obtained at a brightness of 300 cd / m 2.
Power consumption including T (power consumption calculated from the product of voltage between anode and cathode and current consumption) is 2 m
A W / cm 2 or more 15 mW / cm 2 or less is a light-emitting device.
本発明の他の一態様は、上記発光装置と、接続端子、または、操作キーと、を有する電子
機器である。
Another aspect of the present invention is an electronic device having the light emitting device, a connection terminal, or an operation key.
なお、本発明の一態様は、発光素子を有する発光装置だけでなく、該発光素子や該発光装
置を適用した電子機器(具体的には、該発光素子や該発光装置と、接続端子、または操作
キーとを有する電子機器)および照明装置(具体的には、該発光素子や該発光装置と、筐
体とを有する照明装置)も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装
置とは、画像表示デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置にコ
ネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もしく
はTCP(Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、
TCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(Chi
p On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも発光
装置に含むものとする。
In one aspect of the present invention, not only a light emitting device having a light emitting element, but also the light emitting element or an electronic device to which the light emitting device is applied (specifically, the light emitting element or the light emitting device and a connection terminal, or An electronic device having an operation key) and a lighting device (specifically, a light emitting element, a lighting device having the light emitting device, and a housing) are also included in the category. Therefore, the light emitting device in the present specification refers to an image display device or a light source (including a lighting device). Further, a module in which a connector, for example, an FPC (Flexible printed circuit) or a TCP (Tape Carrier Package), is attached to the light emitting device.
A module with a printed wiring board at the end of TCP, or a COG (Chi) on the light emitting element
A module in which an IC (integrated circuit) is directly mounted by the pOnGlass) method is also included in the light emitting device.
本発明の一態様により、新規な発光装置、電子機器及び照明装置を各々提供することがで
きる。または、低消費電力な発光装置、電子機器及び照明装置を各々提供することができ
る。また、低消費電力且つ信頼性の高い発光装置、電子機器及び照明装置を各々提供する
ことができる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。な
お、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これ
ら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり
、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である
。
According to one aspect of the present invention, a novel light emitting device, an electronic device, and a lighting device can be provided. Alternatively, a light emitting device, an electronic device, and a lighting device having low power consumption can be provided. Further, it is possible to provide a light emitting device, an electronic device and a lighting device having low power consumption and high reliability. The description of these effects does not preclude the existence of other effects. It should be noted that one aspect of the present invention does not necessarily have to have all of these effects. It should be noted that the effects other than these are naturally clarified from the description of the description, drawings, claims, etc., and it is possible to extract the effects other than these from the description of the description, drawings, claims, etc. Is.
以下、本発明の実施の態様について図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の
説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を
様々に変更し得ることが可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容
に限定して解釈されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and its form and details can be variously changed without departing from the gist and scope of the present invention. Therefore, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments shown below.
なお、「膜」という言葉と、「層」という言葉とは、場合によっては、または、状況に応
じて、互いに入れ替えることが可能である。例えば、「導電層」という用語を、「導電膜
」という用語に変更することが可能な場合がある。または、例えば、「絶縁膜」という用
語を、「絶縁層」という用語に変更することが可能な場合がある。
The word "membrane" and the word "layer" can be interchanged with each other in some cases or depending on the situation. For example, it may be possible to change the term "conductive layer" to the term "conductive layer". Alternatively, for example, it may be possible to change the term "insulating film" to the term "insulating layer".
(実施の形態1)
本発明の一態様である発光装置は、一対の電極間に発光層を含むEL層を挟んで形成され
た発光素子を用いている。当該発光素子は、一対の電極間に一つのEL層が設けられた構
造(シングル構造)や、電荷発生層を挟んで複数のEL層が積層された構造(タンデム構
造)など様々な構造をとることができる。以下、発光素子の素子構造の一例として、EL
層を2層有するタンデム構造の発光素子を例に用い、図1(A)を参照しながら説明する
。
(Embodiment 1)
The light emitting device according to one aspect of the present invention uses a light emitting element formed by sandwiching an EL layer including a light emitting layer between a pair of electrodes. The light emitting element has various structures such as a structure in which one EL layer is provided between a pair of electrodes (single structure) and a structure in which a plurality of EL layers are laminated with a charge generation layer interposed therebetween (tandem structure). be able to. Hereinafter, as an example of the element structure of the light emitting element, EL
A tandem light emitting device having two layers will be described as an example with reference to FIG. 1 (A).
図1(A)に示す発光素子は、一対の電極(第1の電極101、第2の電極102)間に
発光層を含む2つのEL層(103a、103b)が挟まれており、各EL層(103a
、103b)は、第1の電極101側から正孔(ホール)注入層(104a、104b)
、正孔(ホール)輸送層(105a、105b)、発光層(106a、106b)、電子
輸送層(107a、107b)、電子注入層(108a、108b)等が順次積層された
構造を有する。また、EL層103aとEL層103bとの間には、電荷発生層109を
有する。
In the light emitting element shown in FIG. 1 (A), two EL layers (103a, 103b) including a light emitting layer are sandwiched between a pair of electrodes (
, 103b) are hole injection layers (104a, 104b) from the
, Hole transport layers (105a, 105b), light emitting layers (106a, 106b), electron transport layers (107a, 107b), electron injection layers (108a, 108b) and the like are sequentially laminated. Further, a
発光層(106a、106b)は、それぞれ発光物質を含む複数の物質を適宜組み合わせ
て含んでおり、所望の発光色を呈する蛍光発光や燐光発光が得られる構成にすることがで
きる。また、各発光層(106a、106b)に、異なる発光物質を含む発光層をさらに
積層してもよい。
The light emitting layer (106a, 106b) contains a plurality of substances including a light emitting substance in an appropriate combination, and can be configured to obtain fluorescent light emission or phosphorescent light emission exhibiting a desired light emitting color. Further, a light emitting layer containing a different light emitting substance may be further laminated on each light emitting layer (106a, 106b).
また、電荷発生層109は、第1の電極101と第2の電極102に電圧を印加したとき
に、一方のEL層(103aまたは103b)に電子を注入し、他方のEL層(103b
または103a)に正孔を注入する機能を有する。従って、図1(A)において、第1の
電極101に第2の電極102よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生
層109からEL層103aに電子が注入され、EL層103bに正孔が注入されること
となる。
Further, when a voltage is applied to the
Alternatively, it has a function of injecting holes into 103a). Therefore, in FIG. 1A, when a voltage is applied to the
なお、電荷発生層109は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する
(具体的には、電荷発生層109に対する可視光の透過率が、40%以上)ことが好まし
い。また、電荷発生層109は、第1の電極101や第2の電極102よりも低い導電率
であっても機能する。
The
また、図1(A)に示す発光素子において、各EL層(103a、103b)に含まれる
各発光層(106a、106b)から全方向に射出される発光は、微小光共振器(マイク
ロキャビティー)としての機能を有する第1の電極(反射電極)101と、第2の電極(
半透過・半反射電極)102とによって共振させることができる。そして、いずれ第2の
電極102側から射出される。なお、第1の電極101は、反射電極であるが、反射性を
有する導電性材料と透明導電膜との積層構造を有し、透明導電膜の膜厚を制御することに
より光学調整を行っている。また、場合によっては、EL層103aに含まれる正孔(ホ
ール)注入層104aの膜厚制御で光学調整を行うこともできる。
Further, in the light emitting element shown in FIG. 1A, the light emitted from each light emitting layer (106a, 106b) included in each EL layer (103a, 103b) in all directions is a micro optical resonator (microcavity). ), A first electrode (reflecting electrode) 101, and a second electrode ()
It can be resonated with the semi-transmissive / semi-reflective electrode) 102. Then, it is eventually ejected from the
このように、第1の電極101や正孔(ホール)注入層104aの膜厚を制御して光学調
整を行うことで、各発光層(106a、106b)から得られる複数の単色光のスペクト
ルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
By controlling the film thickness of the
また、図1(A)に示す発光素子において、半透過・半反射電極として機能する第2の電
極102から最も近いEL層103bにおける発光領域と、第2の電極102との光学距
離が、当該発光領域で発光する光の波長λに対してλ/4未満となるように形成すると良
い。なお、ここでいう発光領域とは、正孔(ホール)と電子との再結合領域を示す。この
ように形成することで、図1(A)に示す発光素子の各発光層(106a、106b)か
ら得られる複数の単色光を合わせた発光から標準白色光を得ることができる。なお、各発
光層(106a、106b)から得られる発光色としては、青色(例えば、400nmと
480nmとの間、より好ましくは450nmと470nmとの間に発光スペクトルのピ
ークを有する)、緑色(例えば、500nmと560nmとの間、より好ましくは520
nmと555nmとの間に発光スペクトルのピークを有する)、赤色(例えば、580n
mと680nmとの間、より好ましくは600nmと620nmとの間に発光スペクトル
のピークを有する)、橙色(例えば、580nmと610nmとの間、より好ましくは6
00nmと610nmとの間に発光スペクトルのピークを有する)、黄色(例えば、55
5nmと590nmとの間、より好ましくは570nmと580nmとの間に発光スペク
トルのピークを有する)などが挙げられる。また、各発光層(106a、106b)のそ
れぞれから得られる発光色の具体的な組み合わせを「106a\106b」で表すと、例
えば「青色\緑色」、「青色\黄色」、「青色\赤色」、「緑色\青色」、「緑色\黄色
」、「緑色\赤色」、「赤色\青色」、「赤色\緑色」、「赤色\黄色」などが挙げられ
る。
Further, in the light emitting element shown in FIG. 1A, the optical distance between the light emitting region in the
Has a peak in the emission spectrum between nm and 555 nm), red (eg 580 n)
It has a peak in the emission spectrum between m and 680 nm, more preferably between 600 nm and 620 nm), orange (eg, between 580 nm and 610 nm, more preferably 6).
Has a peak in the emission spectrum between 00 nm and 610 nm), yellow (eg 55)
It has a peak in the emission spectrum between 5 nm and 590 nm, more preferably between 570 nm and 580 nm). Further, when a specific combination of emission colors obtained from each of the light emitting layers (106a, 106b) is represented by "
次に、上記の発光素子を作製する上での具体例について説明する。 Next, a specific example for manufacturing the above-mentioned light emitting element will be described.
第1の電極101は、反射電極であることから反射性を有する導電性材料により形成され
、その膜に対する可視光の反射率が40%以上100%以下、好ましくは70%以上10
0%以下であり、かつその抵抗率が1×10−2Ωcm以下の膜であるとする。また、第
2の電極102は、反射性を有する導電性材料と光透過性を有する導電性材料とにより形
成され、可視光の反射率が20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下であ
り、かつその抵抗率が1×10−2Ωcm以下の膜であるとする。
Since the
It is assumed that the film has a resistivity of 0% or less and a resistivity of 1 × 10-2 Ωcm or less. The
また、各発光層(106a、106b)からの光のうち、所望の波長の光を共振させ、そ
の波長を強めることができるように、所望の光の波長毎に第1の電極101と第2の電極
102との光学距離を調整する。具体的には、第1の電極101の一部に用いる透明導電
膜の膜厚を変え、所望の光の波長λに対して、電極間距離がmλ/2(ただし、mは自然
数)となるように調整する。
Further, among the light from each light emitting layer (106a, 106b), the
さらに、各発光層(106a、106b)からの光のうち、所望の波長の光を増幅させる
ために、第1の電極101と、所望の光を射出する発光層との光学距離を調整する。具体
的には、第1の電極101の一部に用いることができる透明導電膜、または正孔(ホール
)注入層104aを形成する有機膜の膜厚を変え、所望の光の波長λに対して、光学距離
が(2m’+1)λ/4(ただし、m’は自然数)となるように調節する。
Further, in order to amplify the light having a desired wavelength among the light from each light emitting layer (106a, 106b), the optical distance between the
なお、上記の場合、第1の電極101と第2の電極102との光学距離は、厳密には第1
の電極101における反射領域から第2の電極102における反射領域までの総厚という
ことができる。しかし、第1の電極101や第2の電極102における反射領域を厳密に
決定することは困難であるため、第1の電極101と第2の電極102の任意の位置を反
射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第1の
電極101と、所望の光を射出する発光層との光学距離は、厳密には第1の電極101に
おける反射領域と、所望の光を射出する発光層における発光領域との光学距離であるとい
うことができる。しかし、第1の電極101における反射領域や、発光層における発光領
域を厳密に決定することは困難であるため、第1の電極101の任意の位置を反射領域、
所望の光を射出する発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を
得ることができるものとする。
In the above case, strictly speaking, the optical distance between the
It can be said that the total thickness from the reflection region of the
It is assumed that the above-mentioned effect can be sufficiently obtained by assuming that an arbitrary position of the light emitting layer that emits desired light is a light emitting region.
なお、第1の電極101および第2の電極102を形成する材料としては、金属、合金、
電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、
酸化インジウム−酸化スズ(Indium Tin Oxide)、珪素若しくは酸化珪
素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(Indium Z
inc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化インジウム、金(
Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリ
ブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チ
タン(Ti)の他、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、すなわちリチウム(
Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびカルシウム(Ca)、ストロンチウ
ム(Sr)等のアルカリ土類金属、マグネシウム(Mg)、およびこれらを含む合金(M
gAg、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属お
よびこれらを含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。なお、第1の電極1
01および第2の電極102は、例えばスパッタリング法や蒸着法(真空蒸着法を含む)
等により形成することができる。
The materials forming the
An electrically conductive compound, a mixture thereof, and the like can be appropriately used. In particular,
Indium-tin oxide, indium-tin oxide containing silicon or silicon oxide, indium-zinc oxide (Indium Z)
inc Oxide), indium oxide containing tungsten oxide and zinc oxide, gold (
Au), platinum (Pt), nickel (Ni), tungsten (W), chromium (Cr), molybdenum (Mo), iron (Fe), cobalt (Co), copper (Cu), palladium (Pd), titanium ( In addition to Ti), elements belonging to
Alkali metals such as Li) and cesium (Cs), alkaline earth metals such as calcium (Ca) and strontium (Sr), magnesium (Mg), and alloys containing these (M).
Rare earth metals such as gAg, AlLi), europium (Eu), ytterbium (Yb), alloys containing these, graphene and the like can be used. The
The 01 and the
It can be formed by such as.
正孔注入層(104a、104b)は、正孔輸送性の高い正孔輸送層(105a、105
b)を介して発光層(106a、106b)に正孔を注入する層であり、モリブデン酸化
物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等のア
クセプター材料を用いることができる。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)や銅
フタロシアニン(CuPC)等のフタロシアニン系の化合物、4,4’−ビス[N−(4
−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、
N,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−N,N’−ジ
フェニル−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)等の芳
香族アミン化合物、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキ
ノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキ
サシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN
)等の電子吸引基(ハロゲンやシアノ基)を有する化合物、或いはポリ(3,4−エチレ
ンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(略称:PEDOT/PSS)等
の有機アクセプター材料によっても正孔注入層(104a、104b)を形成することが
できる。
The hole injection layers (104a, 104b) are hole transport layers (105a, 105) having high hole transport properties.
It is a layer for injecting holes into the light emitting layer (106a, 106b) via b), and acceptor materials such as molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, and manganese oxide can be used. .. In addition, phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) and copper phthalocyanine (CuPC), 4,4'-bis [N- (4)
-Diphenylaminophenyl) -N-Phenylamino] Biphenyl (abbreviation: DPAB),
N, N'-bis {4- [bis (3-methylphenyl) amino] phenyl} -N, N'-diphenyl- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine (abbreviation: DNTPD), etc. aromatic amine compounds, 7,7,8,8-(abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, 2,3,6,7,10, 11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-Hexaazatriphenylene (abbreviation: HAT-CN)
) And other compounds with electron-withdrawing groups (halogen and cyano groups), or organic acceptor materials such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: PEDOT / PSS). Pore injection layers (104a, 104b) can be formed.
また、正孔注入層(104a、104b)は、正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含
んで形成されていても良い。正孔輸送性材料とアクセプター性物質を含むことで、アクセ
プター性物質により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔(ホール)が発生し、正
孔輸送層(105a、105b)を介して発光層(106a、106b)に正孔が注入さ
れる。なお、正孔輸送層(105a、105b)は、正孔輸送性材料を用いて形成される
。
Further, the hole injection layer (104a, 104b) may be formed by containing a hole transporting material and an acceptor substance. By including the hole transporting material and the acceptor substance, the acceptor substance pulls out electrons from the hole transporting material to generate holes (holes), and the holes are generated through the hole transport layers (105a and 105b). Holes are injected into the light emitting layers (106a, 106b). The hole transport layers (105a, 105b) are formed by using a hole transport material.
正孔注入層(104a、104b)および正孔輸送層(105a、105b)に用いる正
孔輸送性材料としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル
アミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフ
ェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略
称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミ
ン(略称:TCTA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフ
ェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェ
ニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−
ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフ
ェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物、3−[N−(9−フェニルカルバ
ゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCz
PCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニ
ルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナ
フチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバ
ゾール(略称:PCzPCN1)等が挙げられる。その他、4,4’−ジ(N−カルバゾ
リル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フ
ェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニ
ル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)等のカルバゾール誘導体、等を
用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度
を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外の
ものを用いてもよい。
Examples of the hole-transporting material used for the hole-injecting layer (104a, 104b) and the hole-transporting layer (105a, 105b) include 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino. ] Biphenyl (abbreviation: NPB or α-NPD) and N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (abbreviation: TPD), 4,4', 4''-tris (carbazole-9-yl) triphenylamine (abbreviation: TCTA), 4,4', 4''-tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (Abbreviation: TDATA), 4,4', 4''-Tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), 4,4'-
Aromatic amine compounds such as bis [N- (spiro-9,9'-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 3- [N- (9-phenylcarbazole-3-3) Il) -N-Phenylamino] -9-Phenylcarbazole (abbreviation: PCz)
PCA1), 3,6-bis [N- (9-phenylcarbazole-3-yl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2), 3- [N- (1-naphthyl) -N -(9-Phenylcarbazole-3-yl) amino] -9-Phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCN1) and the like can be mentioned. In addition, 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB), 9- [4- ( 10-Phenyl-9-anthracenyl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA) and other carbazole derivatives can be used. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10-6 cm 2 / Vs or more. However, any substance other than these may be used as long as it is a substance having a higher hole transport property than electrons.
さらに、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェ
ニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニル
アミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](
略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス
(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物を用いること
もできる。
Furthermore, poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly [N- (4- {N'-[4- (4-diphenylamino)) Phenyl] phenyl-N'-phenylamino} phenyl) methacrylamide] (
Polymer compounds such as poly [N, N'-bis (4-butylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine] (abbreviation: Poly-TPD) can also be used.
また、正孔注入層(105a、105b)に用いるアクセプター性物質としては、前述の
アクセプター材料又は有機アクセプター材料を用いることができる。その中でも、元素周
期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物、特に酸化モリブデンが好ましい。
Further, as the acceptor substance used for the hole injection layer (105a, 105b), the above-mentioned acceptor material or organic acceptor material can be used. Among them, oxides of metals belonging to
発光層(106a、106b)は、発光物質を含む層である。なお、発光層(106a、
106b)は、発光物質に加えて、有機化合物である電子輸送性材料および正孔輸送性材
料の一方または両方を含んで構成されるが、本発明の一態様である発光素子においては、
発光層(106a、106b)のいずれか一方に、トルエン溶液における発光スペクトル
のピーク波長が440nm乃至460nm、好ましくは440nm乃至455nmに存在
する蛍光発光物質、または、ピレン骨格に2つのベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラ
ニルアミン骨格がそれぞれ結合した構造を有する有機化合物を含むこととする。なお、上
記蛍光発光物質は、当該発光スペクトルの半値幅が20nm以上50nm以下である蛍光
発光物質であることが好ましい。
The light emitting layer (106a, 106b) is a layer containing a light emitting substance. The light emitting layer (106a,
106b) is composed of one or both of an electron-transporting material and a hole-transporting material, which are organic compounds, in addition to the light-emitting substance.
A fluorescent substance having a peak wavelength of the emission spectrum in a toluene solution of 440 nm to 460 nm, preferably 440 nm to 455 nm on either one of the light emitting layers (106a and 106b), or two benzo [b] naphthos on the pyrene skeleton. [1,2-d] An organic compound having a structure in which a furanylamine skeleton is bound is contained. The fluorescent substance is preferably a fluorescent substance having a half-value width of 20 nm or more and 50 nm or less in the emission spectrum.
なお、トルエン溶液における発光スペクトルのピーク波長が440nm乃至460nmに
存在する蛍光発光物質としては、例えば、芳香族ジアミン骨格を有する物質が好ましい。
さらに好ましくはピレンジアミン骨格を有する物質が好適である。なお、当該物質として
はより詳細には下記一般式(G1)で表されるピレン骨格に2つのベンゾ[b]ナフト[
1,2−d]フラニルアミン骨格がそれぞれ結合した構造を有する有機化合物が好ましい
。なお、本実施の形態において用いることが可能な上記蛍光発光物質としては、以下の例
示に限られない。
As the fluorescent light emitting substance having a peak wavelength of the emission spectrum in the toluene solution of 440 nm to 460 nm, for example, a substance having an aromatic diamine skeleton is preferable.
More preferably, a substance having a pyrene diamine skeleton is preferable. More specifically, the substance has two benzo [b] naphthos [b] on a pyrene skeleton represented by the following general formula (G1).
1,2-d] Organic compounds having a structure in which a furanylamine skeleton is bonded are preferable. The fluorescent substance that can be used in the present embodiment is not limited to the following examples.
なお、ピレン骨格に2つのベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラニルアミン骨格がそれ
ぞれ結合した構造を有する有機化合物としては、下記一般式(G1)で表される有機化合
物を用いることができる。なお、下記一般式(G1)で表される有機化合物は、青色の蛍
光発光を呈する。
As the organic compound having a structure in which two benzo [b] naphtho [1,2-d] flanylamine skeletons are bonded to the pyrene skeleton, an organic compound represented by the following general formula (G1) can be used. .. The organic compound represented by the following general formula (G1) exhibits blue fluorescence emission.
一般式(G1)において、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換または無置換の
環を形成する炭素数が6〜13のアリール基を表し、R1〜R8、R10〜R18および
R20〜R28は、それぞれ独立に、水素、置換または無置換の炭素数1〜6のアルキル
基、置換または無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、置換または
無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、もしくは置換または無置換の炭素数6〜10の
アリール基を表す。
In the general formula (G1), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group having 6 to 13 carbon atoms forming a substituted or unsubstituted ring, and R 1 to R 8 and R 10 to R 18 respectively. And R 20 to R 28 are independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, cyano groups, halogens, substituted or absent. It represents a substituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
なお、上記一般式(G1)で示される有機化合物の具体例については、実施の形態2にお
いて詳述することとする。
Specific examples of the organic compound represented by the general formula (G1) will be described in detail in the second embodiment.
また、発光層(106a、106b)の他方において、発光物質として用いることが可能
な材料には、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光性
材料、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光性材料を用いること
ができる。
Further, on the other side of the light emitting layer (106a, 106b), the material that can be used as a luminescent material is not particularly limited, and is a luminescent material that converts singlet excitation energy into light emission in the visible light region, or triplet excitation. Luminescent materials that convert energy into light emission in the visible light region can be used.
一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光性材料としては、蛍光を発する物
質が挙げられ、例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フ
ルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導
体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘
導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は
発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、N,N’−ビス(3
−メチルフェニル)−N,N’−ビス[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イ
ル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン(1,6mMemFLPAPrn)、N,N’
−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−N,N’−ジ
フェニルピレン−1,6−ジアミン(1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(ジベン
ゾフラン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(1,6FrA
Prn)、N,N’−ビス(ジベンゾチオフェン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピ
レン−1,6−ジアミン(1,6ThAPrn)などが挙げられる。
Examples of the luminescent material that converts the single-term excitation energy into light emission in the visible light region include substances that emit fluorescence, and examples thereof include pyrene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene derivatives, fluorene derivatives, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, and dibenzofuran derivatives. Examples thereof include dibenzoquinoxaline derivatives, quinoxalin derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, phenanthrene derivatives and naphthalene derivatives. In particular, the pyrene derivative is preferable because it has a high emission quantum yield. Specific examples of the pyrene derivative include N, N'-bis (3).
-Methylphenyl) -N, N'-bis [3- (9-phenyl-9H-fluorene-9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine (1,6 mMEmFLPAPrn), N, N'
-Bis [4- (9-phenyl-9H-fluorene-9-yl) phenyl] -N, N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (1,6FLPAPrn), N, N'-bis (dibenzofuran-2) -Il) -N, N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (1,6FrA)
Prn), N, N'-bis (dibenzothiophen-2-yl) -N, N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (1,6ThhAPrn) and the like.
また、三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光性材料としては、例えば、
燐光を発する物質や熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光(TADF)材料が挙げら
れる。なお、TADF材料とは、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項
励起状態にアップコンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光
)を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件
としては、三重項励起準位と一重項励起準位のエネルギー差が0eV以上0.2eV以下
、好ましくは0eV以上0.1eV以下であることが挙げられる。また、TADF材料に
おける遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発
光をいう。その寿命は、10−6秒以上、好ましくは10−3秒以上である。
Further, as a luminescent material that converts triplet excitation energy into light emission in the visible light region, for example,
Examples include materials that emit phosphorescence and thermally activated delayed fluorescence (TADF) materials that exhibit thermally activated delayed fluorescence. The TADF material is a material that can up-convert the triplet excited state to the singlet excited state (intersystem crossing) with a small amount of heat energy and efficiently exhibit light emission (fluorescence) from the singlet excited state. That is. Further, as a condition for efficiently obtaining thermally activated delayed fluorescence, the energy difference between the triplet excited level and the singlet excited level is 0 eV or more and 0.2 eV or less, preferably 0 eV or more and 0.1 eV or less. Can be mentioned. In addition, delayed fluorescence in TADF materials refers to emission that has a spectrum similar to that of normal fluorescence but has a significantly long lifetime. Its life is 10-6 seconds or longer, preferably 10-3 seconds or longer.
燐光を発する物質としては、イリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、ある
いは金属錯体が挙げられ、中でも有機イリジウム錯体、例えばイリジウム系オルトメタル
錯体が好ましい。オルトメタル化する配位子としては4H−トリアゾール配位子、1H−
トリアゾール配位子、イミダゾール配位子、ピリジン配位子、ピリミジン配位子、ピラジ
ン配位子、あるいはイソキノリン配位子などが挙げられる。金属錯体としては、ポルフィ
リン配位子を有する白金錯体などが挙げられる。具体的には、ビス[2−(3’,5’−
ビストリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコ
リナート(略称:Ir(CF3ppy)2(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフ
ルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート
(略称:FIracac)、トリス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)(
略称:Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)アセ
チルアセトナート(略称:Ir(ppy)2(acac))、トリス(アセチルアセトナ
ト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)3(Ph
en))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート
(略称:Ir(bzq)2(acac))、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサ
ゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo
)2(acac))、ビス{2−[4’−(パーフルオロフェニル)フェニル]ピリジナ
ト−N,C2’}イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−
ph)2(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウ
ム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)2(acac))、ビス[2−
(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III
)アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)2(acac))、ビス(1−フェニル
イソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir
(piq)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオ
ロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(ac
ac))、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)
イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−Me)2(acac)])、(アセチ
ルアセトナト)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェニルピラジナト)イリジ
ウム(III)(略称:[Ir(mppr−iPr)2(acac)])、(アセチルア
セトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:
Ir(tppr)2(acac))、ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)(ジ
ピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)2(dpm)]
)、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジナト)
イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)2(acac)])、(アセチル
アセトナト)ビス(4,6−ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[
Ir(dppm)2(acac)])、2,3,7,8,12,13,17,18−オク
タエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)、トリス(
1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウ
ム(III)(略称:Eu(DBM)3(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)
−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(II
I)(略称:Eu(TTA)3(Phen))などが挙げられる。
Examples of the phosphorescent substance include iridium, rhodium, or platinum-based organic metal complexes, or metal complexes, and among them, organic iridium complexes, for example, iridium-based orthometal complexes are preferable. As a ligand for orthometallation, a 4H-triazole ligand, 1H-
Examples thereof include a triazole ligand, an imidazole ligand, a pyridine ligand, a pyrimidine ligand, a pyrazine ligand, and an isoquinoline ligand. Examples of the metal complex include a platinum complex having a porphyrin ligand. Specifically, the screw [2- (3', 5'-)
Bistrifluoromethylphenyl) pyridinato-N, C 2' ] Iridium (III) picolinate (abbreviation: Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)), bis [2- (4', 6'-difluorophenyl) pyridinato-N , C 2' ] Iridium (III) Acetylacetonate (abbreviation: FIracac), Tris (2-phenylpyridinato) Iridium (III) (
Abbreviation: Ir (ppy) 3 ), bis (2-phenylpyridinato) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (ppy) 2 (acac)), tris (acetylacetonato) (monophenanthroline) terbium ( III) (Abbreviation: Tb (acac) 3 (Ph)
en)), bis (benzo [h] quinolinato) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (bzq) 2 (acac)), bis (2,4-diphenyl-1,3-oxazolato-N, C 2) ' ) Iridium (III) Acetylacetoneate (abbreviation: Ir (dpo)
) 2 (acac)), bis {2- [4'-(perfluorophenyl) phenyl] pyridinato-N, C 2' } iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (p-PF-)
ph) 2 (acac)), bis (2-phenylbenzothiazolato-N, C 2' ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir (bt) 2 (acac)), bis [2-
(2'-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinato-N, C 3' ] iridium (III
) Acetylacetoneate (abbreviation: Ir (btp) 2 (acac)), bis (1-phenylisoquinolinato-N, C 2' ) iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: Ir)
(Piq) 2 (acac)), (acetylacetoneto) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III) (abbreviation: Ir (Fdpq) 2 (ac)
ac))), (acetylacetonato) bis (3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato)
Iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppr-Me) 2 (acac)]), (acetylacetone) bis (5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppr-iPr) 2 (acac)]), (acetylacetoneto) bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) iridium (III) (abbreviation:
Ir (tppr) 2 (acac)), bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) (dipivaloylmethanato) iridium (III) (abbreviation: [Ir (tppr) 2 (dpm)]
), (Acetylacetonato) Bis (6-tert-butyl-4-phenylpyrimidinato)
Iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBuppm) 2 (acac)]), (acetylacetone) bis (4,6-diphenylpyrimidinato) iridium (III) (abbreviation: [
Ir (dppm) 2 (acac)]), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphyrin platinum (II) (abbreviation: PtOEP), Tris (abbreviation: PtOEP)
1,3-Diphenyl-1,3-Propanedionato) (monophenanthroline) Europium (III) (abbreviation: Eu (DBM) 3 (Phen)), Tris [1- (2-tenoyl))
-3,3,3-trifluoroacetonato] (monophenanthroline) Europium (II
I) (abbreviation: Eu (TTA) 3 (Phen)) and the like.
TADF材料としては、例えば、フラーレンやその誘導体、プロフラビン等のアクリジン
誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミ
ウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、インジウム(In)、もしくはパラジウム
(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。該金属含有ポルフィリンとしては
、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(Proto IX))、メ
ソポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(Meso IX))、ヘマトポルフィリン
−フッ化スズ錯体(SnF2(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチ
ルエステル−フッ化スズ錯体(SnF2(Copro III−4Me))、オクタエチ
ルポルフィリン−フッ化スズ錯体(SnF2(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化
スズ錯体(SnF2(Etio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(P
tCl2OEP)等が挙げられる。さらに、2−(ビフェニル−4−イル)−4,6−ビ
ス(12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−
トリアジン(PIC−TRZ)等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環
を有する複素環化合物を用いることもできる。なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不
足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不
足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、S1とT1のエネルギー差が小さくな
るため、特に好ましい。
Examples of the TADF material include fullerenes and derivatives thereof, acridine derivatives such as proflavine, and eosin. Examples thereof include metal-containing porphyrins containing magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd) and the like. Examples of the metal-containing porphyrin include a protoporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Proto IX)), a mesoporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (Meso IX)), and a hematoporphyrin-tin fluoride complex (SnF). 2 (Hemato IX)), coproporphyrin tetramethyl ester-tin fluoride complex (SnF 2 (Copro III-4Me)), octaethylporphyrin-tin fluoride complex (SnF 2 (OEP)), etioporphyrin-tin fluoride Complex (SnF 2 (Etio I)), Octaethylporphyrin-platinum chloride complex (P)
tCl 2 OEP) and the like. In addition, 2- (biphenyl-4-yl) -4,6-bis (12-phenylindro [2,3-a] carbazole-11-yl) -1,3,5-
Heterocyclic compounds having a π-electron excess heteroaromatic ring and a π-electron deficiency heteroaromatic ring such as triazine (PIC-TRZ) can also be used. A substance in which a π-electron-rich heteroaromatic ring and a π-electron-deficient heteroaromatic ring are directly bonded has a stronger donor property of the π-electron-rich heteroaromatic ring and a stronger acceptability of the π-electron-deficient heteroaromatic ring. , S 1 and T 1 are particularly preferable because the energy difference is small.
なお、発光層(106a、106b)の他方において、発光物質として用いることが可能
な材料としては、三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光性材料を用いる
ことが好ましく、さらに好ましくは黄色の燐光を呈する燐光発光物質を用いるとよい。こ
の構成を有することにより、省電力の発光素子を得ることができる。また、当該発光素子
を発光装置を構成する表示素子に用いた場合、白色発光を得るための消費電力を効果的に
低減させることができる。
On the other side of the light emitting layer (106a, 106b), as a material that can be used as a light emitting material, it is preferable to use a light emitting material that converts triplet excitation energy into light emission in the visible light region, and more preferably yellow. It is advisable to use a phosphorescent substance that exhibits phosphorescence. By having this configuration, a power-saving light emitting element can be obtained. Further, when the light emitting element is used as a display element constituting the light emitting device, the power consumption for obtaining white light emission can be effectively reduced.
発光層(106a、106b)に用いる有機化合物として電子輸送性材料を用いる場合に
は、含窒素複素芳香族化合物のようなπ電子不足型複素芳香族化合物が好ましく、例えば
、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサ
リン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イ
ル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPD
Bq−II)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェ
ニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−
(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:
7mDBTPDBq−II)、及び、6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェ
ニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)等のキノキ
サリンないしはジベンゾキノキサリン誘導体が挙げられる。
When an electron transporting material is used as the organic compound used for the light emitting layer (106a, 106b), a π-electron-deficient heteroaromatic compound such as a nitrogen-containing heteroaromatic compound is preferable, and for example, 2- [3-( Dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxalin (abbreviation: 2mDBTPDBq-II), 2- [3'-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] Kinoxalin (abbreviation: 2mDBTBPD)
Bq-II), 2- [4- (3,6-diphenyl-9H-carbazole-9-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 2CzPDBq-III), 7- [3- [3-
(Dibenzothiophen-4-yl) Phenyl] Dibenzo [f, h] Quinoxaline (abbreviation:
Examples thereof include quinoxaline or dibenzoquinoxaline derivatives such as 7mDBTPDBq-II) and 6- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxaline (abbreviation: 6mDBTPDBq-II).
また、発光層(106a、106b)に用いる有機化合物として正孔輸送性材料を用いる
場合には、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体やインドール誘導
体)や芳香族アミン化合物が好ましく、例えば、4−フェニル−4’−(9−フェニル−
9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、4,4
’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)ト
リフェニルアミン(略称:PCBNBB)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フ
ェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzP
CN1)、4,4’,4’’−トリス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ト
リフェニルアミン(略称:1’−TNATA)、2,7−ビス[N−(4−ジフェニルア
ミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DP
A2SF)、N,N’−ビス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N,N’−ジフ
ェニルベンゼン−1,3−ジアミン(略称:PCA2B)、N−(9,9−ジメチル−2
−ジフェニルアミノ−9H−フルオレン−7−イル)ジフェニルアミン(略称:DPNF
)、N,N’,N’’−トリフェニル−N,N’,N’’−トリス(9−フェニルカルバ
ゾール−3−イル)ベンゼン−1,3,5−トリアミン(略称:PCA3B)、2−[N
−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−
ビフルオレン(略称:PCASF)、2−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N
−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPASF)、N,N’−
ビス[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−9,9−ジ
メチルフルオレン−2,7−ジアミン(略称:YGA2F)、4,4’−ビス[N−(3
−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’−ビ
ス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:
DPAB)、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{9,9−
ジメチル−2−[N’−フェニル−N’−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−
イル)アミノ]−9H−フルオレン−7−イル}フェニルアミン(略称:DFLADFL
)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−
フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3−[N−(4−ジフェニルアミノフ
ェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1)
、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−
フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA2)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−
(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビ
フェニル(略称:DNTPD)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)
−N−(1−ナフチル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzTPN2)
、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]
−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)が挙げられる。
When a hole-transporting material is used as the organic compound used for the light emitting layer (106a, 106b), a π-electron-rich heterocyclic compound (for example, a carbazole derivative or an indole derivative) or an aromatic amine compound is preferable, for example. , 4-Phenyl-4'-(9-Phenyl-)
9H-carbazole-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP), 4,4
'-Di (1-naphthyl) -4''-(9-phenyl-9H-carbazole-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBNBB), 3- [N- (1-naphthyl) -N- (9) -Phenylcarbazole-3-yl) amino] -9-Phenylcarbazole (abbreviation: PCzP)
CN1), 4,4', 4''-tris [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: 1'-TNATA), 2,7-bis [N- (4- (4-)4- Diphenylaminophenyl) -N-Phenylamino] -Spiro-9,9'-bifluorene (abbreviation: DP)
A2SF), N, N'-bis (9-phenylcarbazole-3-yl) -N, N'-diphenylbenzene-1,3-diamine (abbreviation: PCA2B), N- (9,9-dimethyl-2)
-Diphenylamino-9H-Fluorene-7-yl) Diphenylamine (abbreviation: DPNF)
), N, N', N''-triphenyl-N, N', N''-tris (9-phenylcarbazole-3-yl) benzene-1,3,5-triamine (abbreviation: PCA3B), 2 -[N
-(9-Phenylcarbazole-3-yl) -N-Phenylamino] Spiro-9,9'-
Bifluorene (abbreviation: PCASF), 2- [N- (4-diphenylaminophenyl) -N
-Phenylamino] Spiro-9,9'-bifluorene (abbreviation: DPASF), N, N'-
Bis [4- (carbazole-9-yl) phenyl] -N, N'-diphenyl-9,9-dimethylfluorene-2,7-diamine (abbreviation: YGA2F), 4,4'-bis [N- (3)
-Methylphenyl) -N-Phenylamino] biphenyl (abbreviation: TPD), 4,4'-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: abbreviation:
DPAB), N- (9,9-dimethyl-9H-fluorene-2-yl) -N- {9,9-
Dimethyl-2- [N'-Phenyl-N'-(9,9-Dimethyl-9H-Fluorene-2-)
Il) Amino] -9H-Fluorene-7-Il} Phenylamine (abbreviation: DFLADFL)
), 3- [N- (9-Phenylcarbazole-3-yl) -N-Phenylamino] -9-
Phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA1), 3- [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -9-phenylcarbazole (abbreviation: PCzDPA1)
, 3,6-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] -9-
Phenylcarbazole (abbreviation: PCzDPA2), 4,4'-bis (N- {4- [N'-]
(3-Methylphenyl) -N'-Phenylamino] phenyl} -N-Phenylamino) Biphenyl (abbreviation: DNTPD), 3,6-bis [N- (4-diphenylaminophenyl)
-N- (1-naphthyl) amino] -9-Phenylcarbazole (abbreviation: PCzTPN2)
, 3,6-bis [N- (9-phenylcarbazole-3-yl) -N-phenylamino]
-9-Phenylcarbazole (abbreviation: PCzPCA2) can be mentioned.
発光層に用いる発光物質が燐光を発する物質である場合、発光層に用いる有機化合物とし
て、亜鉛やアルミニウム系金属錯体の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体
、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ジベ
ンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、
ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等の他、芳香族アミンやカ
ルバゾール誘導体等が挙げられる。
When the luminescent substance used for the light emitting layer is a substance that emits phosphorescence, the organic compound used for the light emitting layer includes zinc and aluminum-based metal complexes, as well as oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzoimidazole derivatives, quinoxalin derivatives, and dibenzoquinoxalin derivatives. , Dibenzothiophene derivatives, dibenzofuran derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives,
In addition to pyridine derivatives, bipyridine derivatives, phenanthroline derivatives and the like, aromatic amines and carbazole derivatives and the like can be mentioned.
また、発光層に用いる発光物質が蛍光を発する物質である場合、発光層に用いる有機化合
物として、S1準位が大きく、T1準位が小さいアントラセン誘導体、あるいはテトラセ
ン誘導体が好ましい。具体的には、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−ア
ントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(PCzPA)、9−[4−(10−フェニ
ル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(CzPA)、7−[4−(
10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール
(cgDBCzPA)、6−[3−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル
]−ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン(2mBnfPPA)、9−フェニル−1
0−{4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)ビフェニル−4’−イル}ア
ントラセン(FLPPA)、5,12−ジフェニルテトラセン、5,12−ビス(ビフェ
ニル−2−イル)テトラセンなどが挙げられる。
Further, when the light-emitting substance used for the light-emitting layer is a substance which fluoresces, as the organic compound used for the light-emitting layer, S 1 level is large, T 1 level is less anthracene derivative or a tetracene derivative, are preferred. Specifically, 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (PCzPA), 9- [4- (10-phenyl-9-anthrasenyl) phenyl]- 9H-carbazole (CzPA), 7- [4- (
10-Phenyl-9-anthryl) phenyl] -7H-dibenzo [c, g] carbazole (cgDBCzPA), 6- [3- (9,10-diphenyl-2-anthryl) phenyl] -benzo [b] naphtho [1 , 2-d] Fran (2mBnfPPA), 9-Phenyl-1
0- {4- (9-Phenyl-9H-fluorene-9-yl) biphenyl-4'-yl} anthracene (FLPPA), 5,12-diphenyltetracene, 5,12-bis (biphenyl-2-yl) tetracene And so on.
電子輸送層(107a、107b)は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送
層(107a、107b)には、Alq3、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)ア
ルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベ
リリウム(略称:BeBq2)、BAlq、Zn(BOX)2、ビス[2−(2−ヒドロ
キシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などの金属錯体を用
いることができる。また、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェ
ニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−t
ert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称
:OXD−7)、3−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−5−(4−ビ
フェニリル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−(4−tert−ブチ
ルフェニル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−ビフェニリル)−1,2,4−
トリアゾール(略称:p−EtTAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、
バソキュプロイン(略称:BCP)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−
2−イル)スチルベン(略称:BzOs)などの複素芳香族化合物も用いることができる
。また、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシ
ルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF
−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2
’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を
用いることもできる。ここに述べた物質は、主に1×10−6cm2/Vs以上の電子移
動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、上記以外
の物質を電子輸送層(107a、107b)として用いてもよい。
The electron transport layer (107a, 107b) is a layer containing a substance having a high electron transport property. The electron transport layers (107a, 107b) include Alq 3 , tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Almq 3 ), and bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) berylium (abbreviation: BeBq 2 ). , BAlq, Zn (BOX) 2 , bis [2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazolato] zinc (abbreviation: Zn (BTZ) 2 ) and other metal complexes can be used. In addition, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), 1,3-bis [5- (pt-pt).
ert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole-2-yl] benzene (abbreviation: OXD-7), 3- (4-tert-butylphenyl) -4-phenyl-5- (4-biphenylyl) ) -1,2,4-triazole (abbreviation: TAZ), 3- (4-tert-butylphenyl) -4- (4-ethylphenyl) -5- (4-biphenylyl) -1,2,4-
Triazole (abbreviation: p-EtTAZ), vasofenanthroline (abbreviation: BPhen),
Basocuproin (abbreviation: BCP), 4,4'-bis (5-methylbenzoxazole-)
Heteroaromatic compounds such as 2-yl) stilbene (abbreviation: BzOs) can also be used. In addition, poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy), poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF).
-Py), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2)
Polymer compounds such as'-bipyridine-6,6'-diyl)] (abbreviation: PF-BPy) can also be used. The substances described here are mainly substances having electron mobility of 1 × 10-6 cm 2 / Vs or more. A substance other than the above may be used as the electron transport layer (107a, 107b) as long as it is a substance having a higher electron transport property than holes.
また、電子輸送層(107a、107b)は、単層のものだけでなく、上記物質からなる
層が2層以上積層したものとしてもよい。
Further, the electron transport layer (107a, 107b) may be not only a single layer but also a layer in which two or more layers made of the above substances are laminated.
電子注入層(108a、108b)は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入
層(108a、108b)には、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)
、フッ化カルシウム(CaF2)、リチウム酸化物(LiOx)等のようなアルカリ金属
、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビ
ウム(ErF3)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層(
108a、108b)にエレクトライドを用いてもよい。該エレクトライドとしては、例
えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられ
る。なお、上述した電子輸送層(107a、107b)を構成する物質を用いることもで
きる。
The electron injection layer (108a, 108b) is a layer containing a substance having a high electron injection property. Lithium fluoride (LiF) and cesium fluoride (CsF) are used in the electron injection layers (108a, 108b).
, Calcium fluoride (CaF 2 ), alkali metals such as lithium oxide (LiO x ), alkaline earth metals, or compounds thereof can be used. In addition, rare earth metal compounds such as erbium fluoride (ErF 3) can be used. Also, the electron injection layer (
Electride may be used for 108a, 108b). Examples of the electride include a substance in which a high concentration of electrons is added to a mixed oxide of calcium and aluminum. In addition, the substance constituting the above-mentioned electron transport layer (107a, 107b) can also be used.
また、電子注入層(108a、108b)に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混
合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化
合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機
化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、
例えば上述した電子輸送層(107a、107b)を構成する物質(金属錯体や複素芳香
族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性
を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属やアルカリ土類金属や希土類金属が
好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウ
ム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物やアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リ
チウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシ
ウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:T
TF)等の有機化合物を用いることもできる。
Further, a composite material formed by mixing an organic compound and an electron donor (donor) may be used for the electron injection layer (108a, 108b). Such a composite material is excellent in electron injection property and electron transport property because electrons are generated in the organic compound by the electron donor. In this case, the organic compound is preferably a material excellent in transporting generated electrons, specifically, specifically.
For example, substances (metal complexes, heteroaromatic compounds, etc.) constituting the above-mentioned electron transport layers (107a, 107b) can be used. The electron donor may be any substance that exhibits electron donating property to the organic compound. Specifically, alkali metals, alkaline earth metals and rare earth metals are preferable, and lithium, cesium, magnesium, calcium, erbium, ytterbium and the like can be mentioned. Further, alkali metal oxides and alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxides, calcium oxides, barium oxides and the like can be mentioned. A Lewis base such as magnesium oxide can also be used. In addition, Tetrathiafulvalen (abbreviation: T)
Organic compounds such as TF) can also be used.
本実施の形態に示す発光素子においては、第2の電極102から最も近いEL層103b
における発光領域と、第2の電極102との光学距離が発光領域で発光する光の波長に対
してλ/4未満となるように形成することが好ましい。このため、上記、電子輸送層(1
07b)および電子注入層(108b)を合わせた膜厚を適宜調整して第2の電極102
から最も近いEL層103bにおける発光領域と、第2の電極102との光学距離がλ/
4未満となるように形成すると良い。
In the light emitting element shown in the present embodiment, the
It is preferable that the optical distance between the light emitting region and the
The thickness of the combined film thickness of 07b) and the electron injection layer (108b) is adjusted as appropriate, and the
The optical distance between the light emitting region in the
It is preferable to form it so that it is less than 4.
また、電荷発生層109は、正孔輸送性材料に電子受容体(アクセプター)が添加された
構成であっても、電子輸送性材料に電子供与体(ドナー)が添加された構成であってもよ
い。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。
Further, the
正孔輸送性材料に電子受容体が添加された構成とする場合において、正孔輸送性材料とし
ては、例えば、NPBやTPD、TDATA、MTDATA、4,4’−ビス[N−(ス
ピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:
BSPB)などの芳香族アミン化合物等を用いることができる。ここに述べた物質は、主
に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の
輸送性の高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
In the case where an electron acceptor is added to the hole transporting material, the hole transporting material includes, for example, NPB, TPD, TDATA, MTDATA, 4,4'-bis [N- (spiro-9). , 9'-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: abbreviation:
Aromatic amine compounds such as BSPB) can be used. The substances described here are mainly substances having a hole mobility of 10-6 cm 2 / Vs or more. However, a substance other than the above may be used as long as it is an organic compound having a higher hole transport property than electrons.
また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフ
ルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル、HAT−CN等を挙げるこ
とができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げるこ
とができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸
化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため
好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いや
すいため好ましい。
Further, as the electron acceptor, 7,7,8,8-(abbreviation: F 4 -TCNQ), chloranil, and the like HAT-CN, etc. can. Further, oxides of metals belonging to
一方、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成とする場合において、電子輸送性材
料としては、例えば、Alq、Almq3、BeBq2、BAlqなど、キノリン骨格ま
たはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等を用いることができる。また、この他、Zn
(BOX)2、Zn(BTZ)2などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金
属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、PBDやOXD−7、T
AZ、BPhen、BCPなども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−
6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも電子の輸送性の
高い有機化合物であれば、上記以外の物質を用いても構わない。
On the other hand, in the case where an electron donor is added to the electron transporting material, the electron transporting material includes, for example, a metal complex having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton such as Alq, Almq 3 , BeBq 2, and BAlq. Etc. can be used. In addition, Zn
Oxazole-based, thiazole-based ligands such as (BOX) 2 and Zn (BTZ) 2 and metal complexes having thiazole-based ligands can also be used. Furthermore, in addition to metal complexes, PBD, OXD-7, and T
AZ, BPhen, BCP and the like can also be used. The substances mentioned here are mainly 10 -
It is a substance having electron mobility of 6 cm 2 / Vs or more. A substance other than the above may be used as long as it is an organic compound having a higher electron transport property than holes.
また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属また
は元素周期表における第2、第13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いるこ
とができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)
、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、
炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化
合物を電子供与体として用いてもよい。
Further, as the electron donor, an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to the second or thirteenth group in the periodic table of elements, an oxide thereof, or a carbonate can be used. Specifically, lithium (Li), cesium (Cs), magnesium (Mg)
, Calcium (Ca), Ytterbium (Yb), Indium (In), Lithium Oxide,
It is preferable to use cesium carbonate or the like. Further, an organic compound such as tetrathianaphthalene may be used as an electron donor.
なお、上述した材料を用いて電荷発生層109を形成することにより、EL層が積層され
た場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
By forming the
なお、上述した正孔注入層(104a、104b)、正孔輸送層(105a、105b)
、発光層(106a、106b)、電子輸送層(107a、107b)、電子注入層(1
08a、108b)、および電荷発生層109は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む
)、インクジェット法、塗布法等の方法で形成することができる。
The hole injection layers (104a, 104b) and hole transport layers (105a, 105b) described above.
, Light emitting layer (106a, 106b), electron transport layer (107a, 107b), electron injection layer (1)
08a, 108b) and the
なお、本実施の形態では、EL層を2層有する発光素子について説明したが、3層以上の
EL層を積層することも可能である。
In the present embodiment, the light emitting device having two EL layers has been described, but it is also possible to stack three or more EL layers.
なお、本発明の発光素子は図1(B)に示すように、EL層が一層であるシングル構造の
素子であっても構わない。この場合、発光層106に、第1の発光層106aと第2の発
光層106bが含まれることになる。その他の構成に関しては、同じ符号を有する層の上
記説明に準ずるものとする。
As shown in FIG. 1B, the light emitting device of the present invention may be a single-structured device having a single EL layer. In this case, the
なお、シングル構造とする場合、図27のような塗り分け構造とすることによって、発光
効率を向上させることが可能となる。図27のような構造は1回のみの塗り分けで発光層
の発光色ごとに塗り分け(青と黄色であれば2回塗り分け)を行った発光素子と同様の発
光効率を実現することができる構造である。
In the case of a single structure, it is possible to improve the luminous efficiency by using a separate painting structure as shown in FIG. 27. The structure as shown in FIG. 27 can realize the same luminous efficiency as the light emitting element in which the light emitting layer is painted separately for each light emitting color (blue and yellow are painted twice) by painting only once. It is a structure that can be done.
塗り分け構造は、基板1100と、基板1100上に設けられた第1の電極(1102B
、1102G、1102R、1102Y)、第2の電極1104、ブラックマトリクス1
105、カラーフィルタ(1106B、1106G、1106R、1106Y)、封止基
板1101は図1と同様である。EL層は正孔注入層及び正孔輸送層1103e、黄色発
光層1103f、電子輸送層及び電子注入層1103hが、すべての発光素子で共通であ
り、青色発光層1103dだけが塗り分けされ、青色発光素子の部分に形成されている。
The coating structure consists of the
, 1102G, 1102R, 1102Y),
The 105, the color filter (1106B, 1106G, 1106R, 1106Y), and the sealing substrate 1101 are the same as those in FIG. The EL layer has a hole injection layer and a
ここで、黄色発光層1103f及び青色発光層1103dは、塗り分けされた発光層(こ
の場合青色発光層)が位置する方の電極側に再結合領域が形成されるようにキャリアバラ
ンスを調整する。図27においては青色発光層1103dが塗り分けされ、青色発光層は
黄色発光層よりも第1の電極(陽極とする)側に形成されているため、青色発光層、黄色
発光層共に正孔輸送性よりも電子輸送性が高くなるようにホスト材料や発光材料を選択す
る。このように構成することによって、青色発光層1103dが形成された発光素子から
は青色発光のみが、その他の素子では黄色発光のみが得られ、その効率は青色発光層と黄
色発光層をそれぞれ塗り分けで形成した素子と同程度とすることができる。
Here, the yellow
続いて、上述した発光素子は、発光層の構成によって発光機構が異なるため、その発光機
構について図2〜図4を用いて説明する。
Subsequently, since the light emitting element described above has a different light emitting mechanism depending on the configuration of the light emitting layer, the light emitting mechanism will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
(1)まず、発光層(106aまたは106b)に発光物質(ゲスト材料121)と第1
の有機化合物(ホスト材料122)とを含み、発光物質(ゲスト材料121)が蛍光を発
する物質である場合の2種類の発光機構について説明する。
(1) First, a light emitting substance (guest material 121) and a first light emitting substance (guest material 121) are formed on the light emitting layer (106a or 106b).
Two types of light emitting mechanisms will be described when the light emitting substance (guest material 121) is a substance that emits fluorescence, including the organic compound (host material 122) of the above.
なお、発光層(106aまたは106b)では、キャリアの再結合により、励起状態が形
成されるが、ホスト材料122は、ゲスト材料121に比べて多く存在するので、励起状
態は、ほぼホスト材料122の励起状態となる。このとき、キャリアの再結合によって生
じる一重項励起状態と三重項励起状態の比(以下、励起子生成確率)は約1:3である。
In the light emitting layer (106a or 106b), an excited state is formed by carrier recombination, but since the
(i)ホスト材料122のT1準位がゲスト材料121のT1準位よりも高いとき
ホスト材料122の三重項励起状態からゲスト材料121にエネルギー移動(三重項エネ
ルギー移動)が生じるが、ゲスト分子は蛍光発光物質であるため、三重項励起状態からの
発光は得られず、また、ゲスト分子は発光層中に少量しか存在しないため、三重項−三重
項消滅(TTA:Triplet−Triplet Annihilation)を起こ
しにくく、ゲスト分子の三重項励起状態は熱失活してしまう。したがって、三重項励起子
は発光に利用することができず、発光に利用できるのは、最大で注入したキャリアの約2
5%となる。
(I) but T 1 level of the
It will be 5%.
(ii)ホスト材料122のT1準位がゲスト材料121のT1準位よりも低いとき
ホスト材料122と、ゲスト材料121とのエネルギー準位の相関は、図2に示すように
なる。なお、図2における表記及び符号は、以下の通りである。
・ゲスト:ゲスト材料121(蛍光材料)
・ホスト:ホスト材料122
・SFH:ホスト材料122の一重項励起状態の最も低い準位
・TFH:ホスト材料122の三重項励起状態の最も低い準位
・SFG:ゲスト材料121(蛍光材料)の一重項励起状態の最も低い準位
・TFG:ゲスト材料121(蛍光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
この場合、ホスト分子は発光層中に多数存在するため、三重項−三重項消滅(TTA:T
riplet−Triplet Annihilation)を起こしやすく、ホスト材
料122の三重項励起子の一部が最終的にホスト材料122の一重項励起状態の最も低い
準位(SFH)に変換される。そして、ホスト材料122の一重項励起状態の最も低い準
位(SFH)からゲスト材料121の一重項励起状態の最も低い準位(SFG)へのエネ
ルギー移動が起こり(経路A)、ゲスト材料121が発光する。
(Ii) T 1 level of the
-Guest: Guest material 121 (fluorescent material)
-Host:
-SFH : The lowest level of the singlet excited state of the host material 122-TFH : The lowest level of the triplet excited state of the host material 122-S FG : The singlet excited state of the guest material 121 (fluorescent material) The lowest level of TFG : The lowest level of the triplet excited state of guest material 121 (fluorescent material) In this case, the triplet-triplet annihilation (TTA:) because many host molecules are present in the light emitting layer. T
riplet-Triplet Annihilation) a prone, is converted into a portion of the triplet excitons of the
なお、ホスト材料122のT1準位(TFH)は、ゲスト材料121のT1準位(TFG
)よりも低い準位であるため、もしゲスト材料121にてキャリアが直接再結合して三重
項励起子が生じたとしても、その生じたT1準位(TFG)からホスト材料122のT1
準位(TFH)にエネルギー移動(経路B)させることができ、TTAに利用することが
できるため、上述した(i)の場合よりも発光効率を高めることができる。
Incidentally, T 1 level position of the
), So even if the carriers recombine directly in the
Since the energy can be transferred to the level (TFH ) (path B) and used for TTA, the luminous efficiency can be improved as compared with the case of (i) described above.
(2)次に、発光層(106aまたは106b)に発光物質(ゲスト材料131)と第1
の有機化合物132と、第2の有機化合物133を含み、発光物質(ゲスト材料131)
が燐光を発する物質である場合の発光機構について説明する。但し、第1の有機化合物1
32は、いわゆるホスト材料として機能し、発光層における重量比は、第2の有機化合物
133よりも多いこととする。
(2) Next, the light emitting substance (guest material 131) and the first
The light emitting mechanism when is a substance that emits phosphorescence will be described. However, the first
32 functions as a so-called host material, and the weight ratio in the light emitting layer is higher than that of the second organic compound 133.
なお、発光層(106aまたは106b)では、第1の有機化合物132と、第2の有機
化合物133とが、励起錯体(Exciplexともいう)134を形成することが可能
な組み合わせであればよいが、一方が正孔輸送性を有する材料であり、他方が電子輸送性
を有する材料であることが、より好ましい。この場合、ドナー−アクセプター型の励起状
態を形成しやすくなり、効率よく励起錯体134を形成することができるようになる。ま
た、正孔輸送性を有する材料と電子輸送性を有する材料との組み合わせによって、第1の
有機化合物132と第2の有機化合物133を選択する場合、その混合比によってキャリ
アバランスを容易に制御することができる。具体的には正孔輸送性を有する材料:電子輸
送性を有する材料=1:9〜9:1(重量比)の範囲が好ましい。また、該構成を有する
ことで、容易にキャリアバランスを制御することができることから、再結合領域の制御も
簡便に行うことができる。
In the light emitting layer (106a or 106b), the combination of the first
発光物質(ゲスト材料)131と、第1の有機化合物132と、第2の有機化合物133
とのエネルギー準位の相関は、図3に示すようになる。なお、図3における表記及び符号
は、以下の通りである。
・ゲスト:ゲスト材料(燐光材料)131
・第1の有機化合物:第1の有機化合物132
・第2の有機化合物:第2の有機化合物133
・励起錯体:励起錯体(エキサイプレックス)134
・SPH:第1の有機化合物132の一重項励起状態の最も低い準位
・TPH:第1の有機化合物132の三重項励起状態の最も低い準位
・TPG:ゲスト材料(燐光材料)131の三重項励起状態の最も低い準位
・SE:励起錯体134の一重項励起状態の最も低い準位
・TE:励起錯体134の三重項励起状態の最も低い準位
この場合、第1の有機化合物132と第2の有機化合物133は、励起錯体134を形成
する。また、励起錯体134の一重項励起状態の最も低い準位(SE)と励起錯体134
の三重項励起状態の最も低い準位(TE)は近接する(経路C)。
Luminescent substance (guest material) 131, first
The correlation of the energy level with and is shown in FIG. The notation and reference numerals in FIG. 3 are as follows.
・ Guest: Guest material (phosphorescent material) 131
-First organic compound: First
-Second organic compound: Second organic compound 133
-Excited complex: Excited complex (exciplex) 134
・ S PH : The lowest level of the singlet excited state of the first organic compound 132 ・ T PH : The lowest level of the triplet excited state of the first
The lowest level ( TE ) of the triplet excited state of is close (path C).
なお、励起錯体134は、2種類の物質からなる励起状態であり、光励起により形成され
る場合と、電気励起によって形成される場合がある。光励起の場合には、励起状態となっ
た一つの分子がもう一方の物質の基底状態の分子と対になることによって形成される。電
気励起の場合には、励起錯体を形成する素過程は二通り考えられる。一方は、光励起の場
合と同じ素過程である。他方は、2種類の物質の一方のカチオン分子(ホール)と、他方
のアニオン分子(電子)とが近接することで励起錯体134が形成される素過程である。
発光開始時においては、後者の素過程が支配的であるため、2種類の物質のいずれも励起
状態を形成することなく励起錯体134が形成できる。そのため、発光開始電圧を下げる
ことができ、ひいては駆動電圧を低減させることができる。
The
At the start of light emission, the latter elementary process is dominant, so that the excited complex 134 can be formed without forming an excited state in either of the two kinds of substances. Therefore, the light emission start voltage can be lowered, and eventually the drive voltage can be reduced.
励起錯体134が形成されると、励起錯体134の一重項励起状態の最も低い準位(SE
)および励起錯体134の三重項励起状態の最も低い準位(TE)から、ゲスト材料13
1(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位(TPG)へのエネルギー移動が起こり
(経路D)、ゲスト材料131が発光する。なお、励起錯体134の形成(経路C)およ
び励起錯体134からゲスト材料131(燐光材料)へのエネルギー移動(経路D)の過
程をExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer
)と呼ぶこととする。
When exciplex 134 are formed, the lowest level of the singlet excited state of the exciplex 134 (S E
) And the lowest level (TE ) of the triplet excited state of the
1 energy transfer (phosphorescent material) in the lowest level of the triplet excited state to (T PG) occurs (route D), the
).
なお、励起錯体134は、エネルギーを失って基底状態となると、当該励起錯体134を
形成していた2種類の物質はまた元の別々の物質として振舞う。
When the
励起錯体を形成する、第1の有機化合物と第2の有機化合物との組み合わせによっては、
ゲスト材料として蛍光材料を用い、励起錯体からゲスト材料(蛍光材料)へエネルギー移
動させることにより、ゲスト材料(蛍光材料)を発光させることも可能である。蛍光材料
としては、熱活性化遅延蛍光材料も含むものとする。
Depending on the combination of the first organic compound and the second organic compound forming the excitation complex,
It is also possible to make the guest material (fluorescent material) emit light by using a fluorescent material as the guest material and transferring energy from the excitation complex to the guest material (fluorescent material). The fluorescent material shall also include a thermally activated delayed fluorescent material.
(3)次に、発光層(106aまたは106b)の一方が積層構造を有し、その積層構造
が、上記(1)の(ii)において説明した発光機構(TTA)を示す構成で形成された
第1の発光層と、上記(2)において説明した発光機構(ExTET)を示す構成で形成
された第2の発光層とが接してなる場合の発光機構について説明する。また、この場合の
エネルギー準位の相関を図4に示す。なお、図4における表記及び符号は、以下の通りで
ある。
・第1の発光層(蛍光)113:第1の発光層113
・第2の発光層(燐光)114:第2の発光層114
・SFH:ホスト材料122の一重項励起状態の最も低い準位
・TFH:ホスト材料122の三重項励起状態の最も低い準位
・SFG:ゲスト材料(蛍光材料)121の一重項励起状態の最も低い準位
・TFG:ゲスト材料(蛍光材料)121の三重項励起状態の最も低い準位
・SPH:第1の有機化合物132の一重項励起状態の最も低い準位
・TPH:第1の有機化合物132の三重項励起状態の最も低い準位
・TPG:ゲスト材料131(燐光材料)の三重項励起状態の最も低い準位
・SE:励起錯体134の一重項励起状態の最も低い準位
・TE:励起錯体134の三重項励起状態の最も低い準位
(3) Next, one of the light emitting layers (106a or 106b) has a laminated structure, and the laminated structure is formed with a configuration showing the light emitting mechanism (TTA) described in (ii) of (1) above. A light emitting mechanism in the case where the first light emitting layer and the second light emitting layer formed in the configuration showing the light emitting mechanism (ExTET) described in the above (2) are in contact with each other will be described. Further, the correlation of energy levels in this case is shown in FIG. The notation and reference numerals in FIG. 4 are as follows.
First light emitting layer (fluorescence) 113: First light emitting layer 113
-Second light emitting layer (phosphorescence) 114: Second light emitting layer 114
-SFH : The lowest level of the single-term excited state of the host material 122-TFH : The lowest level of the triple-term excited state of the host material 122-S FG : The single-term excited state of the guest material (fluorescent material) 121 The lowest level of T FG : The lowest level of the triple-term excited state of the guest material (fluorescent material) 121 ・ S PH : The lowest level of the single-term excited state of the first
なお、第2の発光層114で形成される励起錯体134は励起状態でしか存在しないため
、励起錯体134と励起錯体134との間の励起子拡散は生じにくい。さらに、励起錯体
134の励起準位(SE)は、第2の発光層114の第1の有機化合物132の一重項励
起準位(SPH)及び第2の有機化合物の一重項励起準位のどちらよりも低くなるので、
励起錯体134から第1の有機化合物132及び第2の有機化合物への一重項励起エネル
ギーの拡散も生じない。また、第1の発光層113と第2の発光層114との界面におい
て、第2の発光層114で形成された励起錯体134(一重項励起状態の最も低い準位(
SE)または三重項励起状態の最も低い準位(TE))から、第1の発光層113のホス
ト材料122の励起準位(SFH、TFH)へのエネルギー移動(とくに三重項励起準位
のエネルギー移動)が起こった場合、そのエネルギーは、第1の発光層113において一
重項励起エネルギーは通常通りの経路を経て、三重項励起エネルギーはその一部がTTA
を経て発光に変換されるため、エネルギー損失を低減することができる。また、励起錯体
における励起子の拡散は起こらないため、励起錯体から第1の発光層113へのエネルギ
ー移動は界面に限定される。
Since the excited complex 134 formed by the second light emitting layer 114 exists only in the excited state, exciton diffusion between the
Diffusion of singlet excitation energy from the
From S E) or the lowest level of the triplet excited state (T E)), the excitation level (S FH of the
Since it is converted into light emission through the above, energy loss can be reduced. Further, since the diffusion of excitons in the excited complex does not occur, the energy transfer from the excited complex to the first light emitting layer 113 is limited to the interface.
第2の発光層114内における励起子はその殆どが励起錯体の状態で存在し、且つ励起錯
体134間の励起子拡散が生じにくいということは、蛍光発光層である第1の発光層11
3のホスト材料122のT1準位が、第2の発光層114の第1の有機化合物132及び
第2の有機化合物133のT1準位よりも低かったとしても、第2の発光層114の発光
効率が保たれることを意味する。つまり、本構成を用いれば、電気化学的に安定で信頼性
も良好でありながら、三重項励起準位の低いアントラセン誘導体のような縮合芳香族化合
物を、第1の発光層113のホスト材料として用いつつも、隣接する燐光発光層から効率
良く発光を得ることが可能となる。したがって、第1の発光層113のホスト材料122
のT1準位が、第2の発光層114の第1の有機化合物132及び第2の有機化合物13
3のT1準位よりも小さいことは、本構成の特徴の一つである。
Most of the excitons in the second light emitting layer 114 exist in the state of an excited complex, and exciton diffusion between the
Even if the T 1 level of the
The T 1 level of is the first
It is one of the features of this configuration that it is smaller than the T 1 level of 3.
また、第1の発光層113において、ホスト材料122のS1準位(図示せず)がゲスト
材料121のS1準位よりも大きく、且つ、ホスト材料122のT1準位(TFH)がゲ
スト材料121のT1準位(TFG)よりも小さいと好ましい。このような構成とするこ
とで、第1の発光層113と第2の発光層114との界面において、もし第2の発光層1
14で形成された励起錯体134の三重項励起状態の最も低い準位(TE)から、第1の
発光層113のホスト材料122の三重項励起状態の最も低い準位(TFH)へエネルギ
ー移動が起こったとしても、そのエネルギーの一部をTTAにより、第1の発光層113
において発光に変換することができるため、エネルギー損失を低減することが可能となる
。
In the first light emitting layer 113, S 1 level position of the host material 122 (not shown) is greater than S 1 level of the
From the lowest level of the triplet excited state of the
Since it can be converted into light emission in, energy loss can be reduced.
以上のような積層構造の発光層を用いる場合には、第1の発光層113からの発光が、第
2の発光層114からの発光よりも短波長側に発光のピークを有する構成とすることが好
ましい。短波長の発光を呈する燐光材料を用いた発光素子は輝度劣化が早い傾向があるこ
とから、短波長の発光を蛍光発光とすることによって、輝度劣化の小さい発光素子を提供
することが可能となるためである。
When the light emitting layer having the above-mentioned laminated structure is used, the light emission from the first light emitting layer 113 has a light emission peak on the shorter wavelength side than the light emission from the second light emitting layer 114. Is preferable. Since a light emitting element using a phosphorescent material that emits light of a short wavelength tends to deteriorate in brightness quickly, it is possible to provide a light emitting element having a small deterioration in brightness by converting the light emission of a short wavelength into fluorescent light emission. Because.
なお、上述した積層構造の発光層を用いる場合において、第1の発光層113と第2の発
光層114との間に第3の層を設けることにより、第1の発光層113と第2の発光層1
14とが互いに接しない構成としても良い。このような構成とすることにより、第2の発
光層114で生成される第1の有機化合物132またはゲスト材料131(燐光材料)の
励起状態から、第1の発光層113のホスト材料122、またはゲスト材料121(蛍光
材料)へのデクスター機構によるエネルギー移動(特に三重項エネルギー移動)を防ぐこ
とができる。なお、このような構成における、第3の層は、数nm程度の膜厚で形成すれ
ばよい。
When the light emitting layer having the above-mentioned laminated structure is used, the first light emitting layer 113 and the second light emitting layer 113 and the second light emitting layer 113 are provided by providing a third layer between the first light emitting layer 113 and the second light emitting layer 114.
The configuration may be such that the 14 and the 14 do not touch each other. With such a configuration, from the excited state of the first
また、上記第3の層は、単一の材料(正孔輸送性材料または電子輸送性材料)で形成され
ても、正孔輸送性材料と電子輸送性材料の両者を含んで形成しても良い。なお、単一の材
料で構成する場合には、バイポーラー性材料を用いても良い。ここでいうバイポーラー性
材料とは、電子と正孔の移動度の比が100以下である材料を指す。さらに、第3の層に
用いる材料は、第1の発光層、または第2の発光層に含まれる材料と同じ材料を用いるこ
とができる。このような構成とすることにより、発光素子の作製が容易になり、また、駆
動電圧の低減が可能となる。
Further, the third layer may be formed of a single material (hole transporting material or electron transporting material), or may be formed by including both the hole transporting material and the electron transporting material. good. When composed of a single material, a bipolar material may be used. The bipolar material referred to here refers to a material having an electron-hole mobility ratio of 100 or less. Further, as the material used for the third layer, the same material as the material contained in the first light emitting layer or the second light emitting layer can be used. With such a configuration, the light emitting element can be easily manufactured, and the drive voltage can be reduced.
以上、本実施の形態で示した発光素子は、マイクロキャビティ構造を有していることが好
ましい。これにより、同じEL層を有していても異なる波長の光(単色光)を取り出すこ
とができる。塗り分け(例えば、RGB)と比較して高精細化を実現することが容易であ
るなどの理由からフルカラー化を実現する上で有利である。なお、着色層(カラーフィル
タ)との組み合わせも可能である。また、マイクロキャビティ構造を適用することで特定
波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることがで
きる。この構成は、3色以上の画素を用いたカラーディスプレイ(画像表示装置)に適用
する場合に、特に有用であるが、これらのバックライトやフロントライトの他、照明装置
などの用途に用いても良い。
As described above, the light emitting element shown in the present embodiment preferably has a microcavity structure. As a result, light having a different wavelength (monochromatic light) can be extracted even if the EL layer is the same. It is advantageous in realizing full color because it is easy to realize high definition as compared with different painting (for example, RGB). It can also be combined with a colored layer (color filter). Further, by applying the microcavity structure, it is possible to enhance the emission intensity in the front direction of a specific wavelength, so that it is possible to reduce the power consumption. This configuration is particularly useful when applied to a color display (image display device) using pixels of three or more colors, but it can also be used for applications such as lighting devices in addition to these backlights and front lights. good.
また、上記発光素子を備えた発光装置の構成としては、パッシブマトリクス型の発光装置
やアクティブマトリクス型の発光装置などを作製することができ、これらは、いずれも本
発明の一態様に含まれるものとする。
Further, as a configuration of a light emitting device provided with the above light emitting element, a passive matrix type light emitting device, an active matrix type light emitting device, and the like can be manufactured, and these are all included in one aspect of the present invention. And.
なお、アクティブマトリクス型の発光装置の場合において、トランジスタ(FET)の構
造は、特に限定されない。例えば、スタガ型や逆スタガ型のFETを適宜用いることがで
きる。また、FET基板に形成される駆動用回路についても、N型およびP型のFETか
らなるものでもよいし、N型のFETまたはP型のFETのいずれか一方のみからなるも
のであってもよい。さらに、FETに用いられる半導体膜の結晶性についても特に限定さ
れない。例えば、非晶質半導体膜、結晶性半導体膜を用いることができる。また、半導体
材料としては、13族(ガリウム等)半導体、14族(ケイ素等)半導体、化合物半導体
(酸化物半導体を含む)の他、有機半導体等を用いることができる。
In the case of the active matrix type light emitting device, the structure of the transistor (FET) is not particularly limited. For example, a staggered or inverted staggered FET can be appropriately used. Further, the drive circuit formed on the FET substrate may also be composed of N-type and P-type FETs, or may be composed of only one of N-type FETs and P-type FETs. .. Further, the crystallinity of the semiconductor film used for the FET is not particularly limited. For example, an amorphous semiconductor film or a crystalline semiconductor film can be used. Further, as the semiconductor material, a group 13 (gallium or the like) semiconductor, a group 14 (silicon or the like) semiconductor, a compound semiconductor (including an oxide semiconductor), an organic semiconductor or the like can be used.
また、本実施の形態で示した発光素子は、様々な基板上に形成することができる。基板の
種類は、特定のものに限定されることはない。その基板の一例としては、半導体基板(例
えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック
基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、
タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィル
ム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、
バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどが
ある。可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、以下のもの
があげられる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレ
ート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)に代表されるプラスチックがある。
または、一例としては、アクリル等の合成樹脂などがある。または、一例としては、ポリ
プロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニルなどがある。または
、一例としては、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又
は紙類などがある。
Further, the light emitting element shown in the present embodiment can be formed on various substrates. The type of substrate is not limited to a specific one. Examples of the substrate include a semiconductor substrate (for example, a single crystal substrate or a silicon substrate), an SOI substrate, a glass substrate, a quartz substrate, a plastic substrate, a metal substrate, a stainless steel substrate, a substrate having a stainless still foil, and the like.
There are tungsten substrates, substrates with tungsten foil, flexible substrates, laminated films, paper containing fibrous materials, base films, and the like. As an example of a glass substrate,
There are barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, soda lime glass and the like. Examples of the flexible substrate, the laminated film, the base film and the like are as follows. For example, there are plastics typified by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polyether sulfone (PES).
Alternatively, as an example, there is a synthetic resin such as acrylic. Alternatively, examples include polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, polyvinyl chloride, and the like. Alternatively, examples include polyamides, polyimides, aramids, epoxies, inorganic vapor-deposited films, and papers.
なお、これらの基板上に発光素子と共にトランジスタが形成される場合には、特に、半導
体基板、単結晶基板、又はSOI基板などを用いることによって、特性、サイズ、又は形
状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さいトランジスタを製造するこ
とができる。また、このようなトランジスタによって回路を構成すると、回路の低消費電
力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
When a transistor is formed on these substrates together with a light emitting element, the characteristics, size, shape, and the like are less likely to vary by using a semiconductor substrate, a single crystal substrate, an SOI substrate, or the like, and a current is generated. It is possible to manufacture transistors with high capacity and small size. Further, when the circuit is configured by such a transistor, the power consumption of the circuit can be reduced or the circuit can be highly integrated.
また、発光素子やトランジスタを形成する基板として、上述した可撓性基板を用いる場合
には、可撓性基板上に発光素子やトランジスタを直接形成してもよいし、ベース基板上に
剥離層を介して発光素子やトランジスタを一部または全部形成した後、ベース基板より分
離し、他の基板に転載してもよい。このような剥離層を用いて別の基板に転載して作製す
る場合には、耐熱性の劣る基板や直接形成が難しい可撓性の基板上に発光素子やトランジ
スタを形成することができる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化
シリコン膜との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成さ
れた構成等を用いることができる。さらに、転載する基板としては、上述したトランジス
タを形成することが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板
、ポリイミドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合
成繊維(ナイロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュ
プラ、レーヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などがある
。これらの基板を用いることにより、耐久性や耐熱性に優れ、軽量化および薄型化を図る
ことができる。
When the above-mentioned flexible substrate is used as the substrate on which the light emitting element or transistor is formed, the light emitting element or transistor may be directly formed on the flexible substrate, or the release layer may be formed on the base substrate. After forming a part or all of the light emitting element or the transistor through the substrate, the light emitting element or the transistor may be separated from the base substrate and reprinted on another substrate. When such a release layer is used and reprinted on another substrate, the light emitting element or transistor can be formed on a substrate having poor heat resistance or a flexible substrate which is difficult to form directly. For the above-mentioned release layer, for example, a structure in which an inorganic film of a tungsten film and a silicon oxide film is laminated, a structure in which an organic resin film such as polyimide is formed on a substrate, or the like can be used. Further, as the substrate to be reprinted, in addition to the substrate capable of forming the above-mentioned transistor, a paper substrate, a cellophane substrate, an aramid film substrate, a polyimide film substrate, a stone substrate, a wood substrate, and a cloth substrate (natural fiber (silk, silk)). There are cotton, linen), synthetic fibers (including nylon, polyurethane, polyester) or recycled fibers (including acetate, cupra, rayon, recycled polyester), leather substrates, rubber substrates, and the like. By using these substrates, it is possible to achieve excellent durability and heat resistance, and to reduce the weight and thickness.
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることが
できるものとする。
The configuration shown in this embodiment can be used in combination with the configuration shown in other embodiments as appropriate.
(実施の形態2)
本実施の形態では、下記一般式(G1)で表される有機化合物について詳細に説明する。
(Embodiment 2)
In this embodiment, the organic compound represented by the following general formula (G1) will be described in detail.
一般式(G1)において、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換または無置換の
環を形成する炭素数が6〜13のアリール基を表し、R1〜R8、R10〜R18および
R20〜R28は、それぞれ独立に、水素、置換または無置換の炭素数1〜6のアルキル
基、置換または無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、置換または
無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、もしくは置換または無置換の炭素数6〜10の
アリール基を表す。一般式(G1)において、R18およびR28が置換または無置換の
フェニル基である物質は、発光波長が短波長な物質となるため好ましい。また、R18お
よびR28が置換または無置換のフェニル基である物質を用いた発光素子は、発光スペク
トルの半値幅が短い、発光効率が良い、信頼性が良いため好ましい。立体構造的な歪を避
けるためには、より好ましくはR18およびR28が無置換のフェニル基の場合であるが
、R18およびR28が置換基を有するフェニル基の場合、該置換基としては炭素数1〜
6のアルキル基やフェニル基が好ましい。
In the general formula (G1), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group having 6 to 13 carbon atoms forming a substituted or unsubstituted ring, and R 1 to R 8 and R 10 to R 18 respectively. And R 20 to R 28 are independently hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, cyano groups, halogens, substituted or absent. It represents a substituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms. In the general formula (G1), a substance in which R 18 and R 28 are substituted or unsubstituted phenyl groups is preferable because the emission wavelength is a short wavelength substance. Further, a light emitting element using a substance in which R 18 and R 28 are substituted or unsubstituted phenyl groups is preferable because the half width of the emission spectrum is short, the emission efficiency is good, and the reliability is good. In order to avoid three-dimensional structural distortion, it is more preferable that R 18 and R 28 are unsubstituted phenyl groups, but when R 18 and R 28 are phenyl groups having a substituent, as the substituent. Has 1 to 1 carbon atoms
The alkyl group or phenyl group of 6 is preferable.
また、一般式(G1)で表される有機化合物のうち、下記一般式(G2)で表される有機
化合物とすることにより、発光波長がより短波長化するため好ましい。
Further, among the organic compounds represented by the general formula (G1), it is preferable to use the organic compound represented by the following general formula (G2) because the emission wavelength is further shortened.
一般式(G2)において、R1〜R8およびR29〜R38は、それぞれ独立に、水素、
置換または無置換の炭素数1〜6のアルキル基、置換または無置換の炭素数1〜6のアル
コキシ基、シアノ基、ハロゲン、置換または無置換の炭素数1〜6のハロアルキル基、も
しくは置換または無置換の炭素数6〜10のアリール基を表す。
In the general formula (G2), R 1 to R 8 and R 29 to R 38 are independently hydrogen, respectively.
Substituent or unsubstituted alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, cyano group, halogen, substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or substituted or unsubstituted. Represents an unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms.
なお、一般式(G1)における、置換または無置換の環を形成する炭素数が6〜13のア
リール基の具体例、および一般式(G2)における、置換または無置換の炭素数6〜10
のアリール基の具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、オルト
−トリル基、メタ−トリル基、パラ−トリル基、オルト−ビフェニル基、メタ−ビフェニ
ル基、パラ−ビフェニル基、9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル基、9,9
−ジフェニル−9H−フルオレン−2−イル基、9H−フルオレン−2−イル基、パラ−
tert−ブチルフェニル基、メシチル基等が挙げられる。
In addition, a specific example of an aryl group having 6 to 13 carbon atoms forming a substituted or unsubstituted ring in the general formula (G1), and 6 to 10 substituted or unsubstituted carbon atoms in the general formula (G2).
Specific examples of the aryl group of the above are phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, ortho-tolyl group, meta-tolyl group, para-tolyl group, ortho-biphenyl group, meta-biphenyl group and para-biphenyl. Group, 9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl group, 9,9
−Diphenyl-9H-fluorene-2-yl group, 9H-fluorene-2-yl group, para-
Examples thereof include a tert-butylphenyl group and a mesitylene group.
また、一般式(G1)および一般式(G2)において、置換または無置換の炭素数1〜6
のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基
、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル
基、イソペンチル基、sec−ペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、n
−ヘキシル基、イソヘキシル基、sec−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、ネオヘキ
シル基、シクロヘキシル基、3−メチルペンチル基、2−メチルペンチル基、2−エチル
ブチル基、1,2−ジメチルブチル基、2,3−ジメチルブチル基等が挙げられる。
Further, in the general formula (G1) and the general formula (G2), the number of carbon atoms is 1 to 6 which are substituted or unsubstituted.
Specific examples of the alkyl group of are methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, sec. -Pentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, n
-Hexyl group, isohexyl group, sec-hexyl group, tert-hexyl group, neohexyl group, cyclohexyl group, 3-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 2-ethylbutyl group, 1,2-dimethylbutyl group, 2, Examples thereof include a 3-dimethylbutyl group.
また、一般式(G1)および一般式(G2)において、置換または無置換の炭素数1〜6
のアルコキシ基、シアノ基、ハロゲン、置換または無置換の炭素数1〜6のハロアルキル
基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、
n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペ
ンチロキシ基、イソペンチロキシ基、sec−ペンチロキシ基、tert−ペンチロキシ
基、ネオペンチロキシ基、n−ヘキシロキシ基、イソヘキシロキシ基、sec−ヘキシロ
キシ基、tert−ヘキシロキシ基、ネオヘキシロキシ基、シクロヘキシロキシ基、3−
メチルペンチロキシ基、2−メチルペンチロキシ基、2−エチルブトキシ基、1,2−ジ
メチルブトキシ基、2,3−ジメチルブトキシ基、シアノ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ
素、トリフルオロメチル基等が挙げられる。
Further, in the general formula (G1) and the general formula (G2), the number of carbon atoms is 1 to 6 which are substituted or unsubstituted.
Specific examples of the alkoxy group, cyano group, halogen, substituted or unsubstituted haloalkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, and an isopropoxy group.
n-butoxy group, sec-butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, n-pentyroxy group, isopentyroxy group, sec-pentyroxy group, tert-pentyroxy group, neopentyroxy group, n-hexyloxy group, isohexyloxy group , Sec-hexyloxy group, tert-hexyloxy group, neohexyloxy group, cyclohexyloxy group, 3-
Methylpentyroxy group, 2-methylpentyroxy group, 2-ethylbutoxy group, 1,2-dimethylbutoxy group, 2,3-dimethylbutoxy group, cyano group, fluorine, chlorine, bromine, iodine, trifluoromethyl group, etc. Can be mentioned.
なお、上述した有機化合物は、ピレン骨格の1位と6位にそれぞれベンゾナフトフラニル
アミンが結合し、かつベンゾナフトフラニルアミンにおける窒素原子が、それぞれ独立に
ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラニル基の6位または8位と結合した構造を有する
。このように、ピレン骨格の1位と6位にそれぞれベンゾナフトフラニルアミンが結合し
た構造とすることにより、ピレン骨格からベンゾナフトフラニルアミンにかけて有効共役
長を拡張させることができるため、ピレン単環と比較して発光ピーク波長を長波長へシフ
トさせることが可能となる。さらにこの構造を有する場合、ベンゾナフトフラニル基によ
り分子構造が安定となるため、信頼性の向上も期待される。さらに、ベンゾ[b]ナフト
[1,2−d]フラニル基の6位または8位がアミン骨格と結合した構造を有することか
ら、青色の色純度をより高めることができる。
In the above-mentioned organic compound, benzonaphthofuranylamine is bonded to the 1-position and the 6-position of the pyrene skeleton, respectively, and the nitrogen atom in the benzonaphthofuranylamine is independently benzo [b] naphtho [1,2-d]. ] It has a structure bonded to the 6- or 8-position of the furanyl group. In this way, by forming the structure in which benzonaphthofuranylamine is bonded to the 1-position and the 6-position of the pyrene skeleton, respectively, the effective conjugation length can be extended from the pyrene skeleton to the benzonaphthofuranylamine. In comparison, the emission peak wavelength can be shifted to a longer wavelength. Further, when having this structure, the molecular structure is stabilized by the benzonaphthofuranyl group, so that the reliability is expected to be improved. Furthermore, since the 6- or 8-position of the benzo [b] naphtho [1,2-d] furanyl group has a structure bonded to the amine skeleton, the color purity of blue can be further enhanced.
なお、ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラニル基の6位がアミン骨格と結合した構造
を有する場合と、8位がアミン骨格と結合した構造を有する場合とを比較した場合には、
8位がアミン骨格と結合した構造を有する場合の方が、短波長の発光を得ることができる
。これは、8位がアミン骨格と結合した構造を有する場合の方が、有効共役長が狭くなる
ためである。さらに8位がアミン骨格と結合した構造を有する場合に、ベンゾ[b]ナフ
ト[1,2−d]フラニル基の6位にアリール基を有する構造とすることで、アリール基
の立体障害の効果により、より色純度の高い青色を得ることができる。さらにこの構造の
場合には、分子間相互作用を小さくすることができるため、有機化合物の濃度が高い場合
でも、高い色純度を保つことができる。
When the case where the 6-position of the benzo [b] naphtho [1,2-d] furanyl group has a structure bonded to the amine skeleton and the case where the 8-position has a structure bonded to the amine skeleton are compared, ,
Short-wavelength emission can be obtained when the 8-position has a structure bonded to the amine skeleton. This is because the effective conjugation length is narrower when the 8-position has a structure bonded to the amine skeleton. Further, when the 8-position has a structure bonded to the amine skeleton, the structure having an aryl group at the 6-position of the benzo [b] naphtho [1,2-d] furanyl group has an effect of steric hindrance of the aryl group. Therefore, a blue color having a higher color purity can be obtained. Further, in the case of this structure, since the intramolecular interaction can be reduced, high color purity can be maintained even when the concentration of the organic compound is high.
従って、上述した有機化合物を発光物質として本発明の一態様である発光素子に用いるこ
とにより、所望の輝度を得るための駆動電圧を低減させることができだけでなく、信頼性
の高い発光素子を得ることができる。
Therefore, by using the above-mentioned organic compound as a light emitting substance in the light emitting device according to one aspect of the present invention, it is possible not only to reduce the driving voltage for obtaining the desired brightness but also to obtain a highly reliable light emitting device. Obtainable.
次に、上述した本発明の一態様である発光素子に用いることができる有機化合物(一般式
(G1)および(G2))の具体的な例を示す。(下記構造式(100)〜(133)。
)ただし、本発明はこれらに限定されることはない。
Next, specific examples of the organic compounds (general formulas (G1) and (G2)) that can be used in the light emitting device according to the above-described aspect of the present invention will be shown. (The following structural formulas (100) to (133).
However, the present invention is not limited thereto.
なお、上述した有機化合物は、色純度の良い青色発光を示し、NTSC(Nationa
l Television Standards Committee)で定められた青
色の色度(すなわち、(x,y)=(0.14,0.08))付近あるいはそれ以上に深
い青色発光を得ることができる。従って、これらの有機化合物を発光素子に用いることに
より、駆動電圧が低く、信頼性の高い発光素子を実現することができる。さらに、このよ
うな発光素子を用いることで、本発明の一態様である発光装置、電子機器、および照明装
置の低消費電力化および長寿命化を実現することができる。
The above-mentioned organic compound exhibits blue light emission with good color purity, and NTSC (Nationa)
It is possible to obtain deep blue light emission near or deeper than the blue chromaticity (that is, (x, y) = (0.14,0.08)) defined by the Television Standards Committee. Therefore, by using these organic compounds in the light emitting element, it is possible to realize a highly reliable light emitting element having a low drive voltage. Further, by using such a light emitting element, it is possible to realize low power consumption and long life of the light emitting device, the electronic device, and the lighting device, which is one aspect of the present invention.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。
The configuration shown in this embodiment can be used in combination with the configurations shown in other embodiments as appropriate.
(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1で説明した発光素子に着色層(カラーフィルタ等)を組
み合わせる場合の発光装置の一態様について説明する。なお、本実施の形態では、発光装
置の画素部の構成について図5を用いて説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, one aspect of the light emitting device in the case of combining the light emitting element described in the first embodiment with a colored layer (color filter or the like) will be described. In this embodiment, the configuration of the pixel portion of the light emitting device will be described with reference to FIG.
図5では、基板501上に複数のFET502が形成されており、各FET502は、各
発光素子(507R、507G、507B、507W)と電気的に接続されている。具体
的には、各FET502が発光素子の画素電極である第1の電極503と電気的に接続さ
れている。また、隣り合う第1の電極503の端部を埋めるべく隔壁504が設けられて
いる。
In FIG. 5, a plurality of
なお、本実施の形態における第1の電極503は、反射電極としての機能を有する。また
、第1の電極503上には、EL層505が形成されており、EL層505上には第2の
電極510が形成されている。また、EL層505は、複数の単色光を呈する複数の発光
層を有する構成であり、第2の電極510は、半透過・半反射電極として機能する電極で
ある。
The
各発光素子(507R、507G、507B、507W)からは、それぞれ異なる発光が
得られる。具体的には、発光素子507Rは、赤色発光が得られるように光学調整されて
おり、506Rで示される領域において着色層508Rを通って矢印の方向に赤色の光が
射出される。また、発光素子507Gは、緑色発光が得られるように光学調整されており
、506Gで示される領域において着色層508Gを通って矢印の方向に緑色の光が射出
される。また、発光素子507Bは、青色発光が得られるように光学調整されており、5
06Bで示される領域において着色層508Bを通って矢印の方向に青色の光が射出され
る。また、発光素子507Wは、白色発光が得られるように光学調整されており、506
Wで示される領域において着色層を通らず矢印の方向に白色の光が射出される。
Different light emission can be obtained from each light emitting element (507R, 507G, 507B, 507W). Specifically, the
In the region indicated by 06B, blue light is emitted in the direction of the arrow through the
In the region indicated by W, white light is emitted in the direction of the arrow without passing through the colored layer.
なお、各着色層(508R、508G、508B)は、図5に示すように各発光素子(5
07R、507G、507B、507W)が設けられた基板501の上方に配置された透
明な封止基板511に設けられている。なお、各着色層(508R、508G、508B
)は、それぞれの発光色を呈する各発光素子(507R、507G、507B)と重なる
位置にそれぞれ設けられている。
In addition, each colored layer (508R, 508G, 508B) is each light emitting element (5) as shown in FIG.
07R, 507G, 507B, 507W) is provided on the
) Are provided at positions overlapping with each light emitting element (507R, 507G, 507B) exhibiting each light emitting color.
また、隣り合う各着色層(508R、508G、508B)の端部を埋めるべく黒色層(
ブラックマトリックス)509を設けられている。なお、各着色層(508R、508G
、508B)と黒色層509は、透明な材料を用いたオーバーコート層で覆われていても
良い。
In addition, a black layer (508R, 508G, 508B) is used to fill the edges of the adjacent colored layers (508R, 508G, 508B).
Black matrix) 509 is provided. Each colored layer (508R, 508G)
, 508B) and the
以上に説明した構成では、封止基板511側に発光を取り出す構造(トップエミッション
型)の発光装置となるが、FETが形成されている基板501側に光を取り出す構造(ボ
トムエミッション型)の発光装置としても良い。なお、本実施の形態で示したトップエミ
ッション型の発光装置の場合には、基板501として遮光性の基板および透光性の基板を
用いることができるが、ボトムエミッション型の発光装置の場合には、基板501として
透光性の基板を用いる必要がある。
In the configuration described above, the light emitting device has a structure that extracts light from the sealing
上記構成の他に、図10に示すような構成としてもよい。図10の場合は、基板501上
のFET502と電気的に接続される発光素子(507R、507G、507B、507
Y)の構成が図5の場合と一部異なる。また、実施の形態1で示したEL層に含まれる発
光層の構成のうち、発光層106aには実施の形態1で説明した蛍光発光物質を用いて青
色発光を、発光層106bからは黄色発光を得る構成とすればよい。
In addition to the above configuration, the configuration as shown in FIG. 10 may be used. In the case of FIG. 10, light emitting elements (507R, 507G, 507B, 507) electrically connected to the
The configuration of Y) is partially different from that of FIG. Further, among the configurations of the light emitting layer contained in the EL layer shown in the first embodiment, the
この場合、各発光素子(507R、507G、507B、507Y)からは、それぞれ異
なる発光が得られる。具体的には、発光素子507Rは、赤色発光が得られるように光学
調整されており、506Rで示される領域において着色層508Rを通って矢印の方向に
赤色の光が射出される。また、発光素子507Gは、緑色発光が得られるように光学調整
されており、506Gで示される領域において着色層508Gを通って矢印の方向に緑色
の光が射出される。また、発光素子507Bは、青色発光が得られるように光学調整され
ており、506Bで示される領域において着色層508Bを通って矢印の方向に青色の光
が射出される。また、発光素子507Yは、黄色発光が得られるように光学調整されてお
り、506Yで示される領域において着色層508Yを通って矢印の方向に黄色の光が射
出される。
In this case, different light emission can be obtained from each light emitting element (507R, 507G, 507B, 507Y). Specifically, the
なお、各着色層(508R、508G、508B、508Y)は、図10に示すように各
発光素子(507R、507G、507B、507Y)が設けられた基板501の上方に
配置された透明な封止基板511に設けられている。なお、各着色層(508R、508
G、508B、508Y)は、それぞれの発光色を呈する各発光素子(507R、507
G、507B、507Y)と重なる位置にそれぞれ設けられている。
Each colored layer (508R, 508G, 508B, 508Y) is a transparent seal arranged above the
G, 508B, 508Y) are light emitting elements (507R, 507) exhibiting their respective emission colors.
G, 507B, 507Y) are provided at overlapping positions, respectively.
本発明の一態様の発光装置では、発光素子507Bから射出し、着色層508Bを介して
発光装置外部に射出する青色発光は、その色度が、xy色度座標においてx=0.13以
上0.17以下且つy=0.03以上0.08以下の深い青色発光であることが好ましい
。より好ましくは、発光素子507Bから射出し、着色層508Bを介して発光装置外部
に射出する青色発光のy座標は0.03以上0.07以下である。
In the light emitting device of one aspect of the present invention, the blue light emitted from the
このような色度の青色発光を用いることによって、白色発光を得るために必要な青色発光
の輝度を低下させることができる。規定の白色発光を得るための青色発光素子の消費する
電流量が、他の色の発光素子の消費する電流量よりも大幅に大きい為、白色発光を得るた
めに必要な青色発光の輝度が下がったことによる電流量低減の効果は非常に大きいものと
なる。
By using blue light emission having such a chromaticity, it is possible to reduce the brightness of blue light emission required to obtain white light emission. Since the amount of current consumed by the blue light emitting element for obtaining the specified white light emission is significantly larger than the amount of current consumed by the light emitting elements of other colors, the brightness of the blue light emission required for obtaining white light emission is reduced. As a result, the effect of reducing the amount of current is very large.
青色の色度がよくなることにより当該青色発光素子の電流効率は一般に低下するが、青色
の色度が良くなることによる白色発光を得るために必要な青色発光の輝度の減少による効
果の方がより大きい。すなわち、規定の白色発光を得るために必要とされる青色発光素子
の電流量が大きく低減され、それに伴って発光装置全体の消費電力が低減される。
The current efficiency of the blue light emitting element generally decreases as the chromaticity of blue improves, but the effect of reducing the brightness of blue light required to obtain white light emission due to the improvement of blue chromaticity is more effective. big. That is, the amount of current of the blue light emitting element required to obtain the specified white light emission is greatly reduced, and the power consumption of the entire light emitting device is reduced accordingly.
また、青色発光の色度が上述のように深い青色となったことによって、当該青色発光と黄
色発光を合成して得られる発光の色味が変化し、規定の白色発光を得るために必要な第3
の発光色が変化する場合がある。例えば、青色の色度がNTSC付近の発光色((x,y
)=(0.14,0.08)付近)であり、黄色の色度が(x,y)=(0.45,0.
54)付近の場合、D65付近の白色発光を得るためには、青色発光と黄色発光を合成し
て得られる発光に、さらに赤色の発光成分が必要となる。一方、青色の色度がNTSC付
近であっても、黄色の色度が(x,y)=(0.46,0.53)か、あるいはそれより
も赤色寄りの色度(つまりxはより大きく、yはより小さい色度)であれば、青色発光と
黄色発光を合成して得られる発光に、緑色の発光成分を加えてD65付近の白色発光が得
られる。しかし、黄色の色度をこの色度よりも赤色に寄せてしまうと、視感度の低下によ
り黄色画素の電流効率が低下してしまう。つまり、消費電力の低減効果は、その分損なわ
れてしまう。
Further, since the chromaticity of the blue emission becomes deep blue as described above, the tint of the emission obtained by combining the blue emission and the yellow emission changes, and it is necessary to obtain the specified white emission. Third
The emission color of the may change. For example, the chromaticity of blue is the emission color near NTSC ((x, y).
) = (Around 0.14, 0.08)), and the chromaticity of yellow is (x, y) = (0.45, 0.
In the case of the vicinity of 54), in order to obtain the white emission near D65, a red emission component is further required for the emission obtained by combining the blue emission and the yellow emission. On the other hand, even if the chromaticity of blue is near NTSC, the chromaticity of yellow is (x, y) = (0.46, 0.53) or more reddish (that is, x is more). If it is large and y is a smaller chromaticity), a white emission near D65 can be obtained by adding a green emission component to the emission obtained by combining blue emission and yellow emission. However, if the chromaticity of yellow is brought closer to red than this chromaticity, the current efficiency of the yellow pixel is lowered due to the deterioration of the luminosity factor. That is, the effect of reducing power consumption is impaired accordingly.
このように、青色発光と黄色発光の色味によってD65付近の白色発光を得るために必要
な第3の発光の色が異なってくる。一般に、赤色発光よりも緑色発光の方が電流効率が良
好であるため有利である。しかし、上述のように黄色の色度を赤色に寄せてしまうと、当
該黄色発光の視感度の低下により黄色画素の電流効率が低下してしまう。視感度が高い黄
色発光の電流効率の低下の影響は大きくいため、黄色発光の色度を赤色に近づけることは
好ましくない。
As described above, the color of the third emission required to obtain the white emission near D65 differs depending on the tint of the blue emission and the yellow emission. In general, green emission is more advantageous than red emission because it has better current efficiency. However, if the chromaticity of yellow is shifted to red as described above, the current efficiency of the yellow pixel is lowered due to the decrease in the luminosity factor of the yellow emission. It is not preferable to bring the chromaticity of yellow light emission closer to red because the effect of the decrease in current efficiency of yellow light emission with high visual sensitivity is large.
ここで一方、x=0.13以上0.17以下且つy=0.03以上0.08以下の深い青
色発光を用いた場合、黄色が視感度の高い色度(つまり、赤色の色度の方に寄り過ぎない
色度)のを保ちつつ、青色発光と黄色発光を用い、第3の発光色として緑色の発光を用い
てD65付近の白色発光を得ることができる。この構成であれば、黄色発光は視感度が高
い色味の発光を用いることができるため電流効率が高いままである。また、第3の発光色
として赤色発光を用いた場合の必要輝度よりも、本構成における緑色発光の必要輝度の方
が小さくなる。しかも、緑色発光の方が赤色発光よりも視感度が良好であることもあり、
通常、緑色発光素子電流効率も赤色発光素子の電流効率よりも良好であるため、第3の発
光色を得るための電流量が大きく低下する。結果として、駆動電圧が低下するため、消費
電力の低減につながる。なお、この時の黄色発光の色度としては、x=0.44以上0.
46以下、且つy=0.53以上0.55以下が好ましい。
Here, on the other hand, when deep blue light emission of x = 0.13 or more and 0.17 or less and y = 0.03 or more and 0.08 or less is used, yellow is the chromaticity with high visual sensitivity (that is, the chromaticity of red). It is possible to obtain white light emission near D65 by using blue light emission and yellow light emission and using green light emission as the third light emission color while maintaining the chromaticity not too close to the side). With this configuration, the current efficiency remains high because the yellow emission can use the emission of a tint having high luminosity factor. Further, the required brightness of green light emission in this configuration is smaller than the required brightness when red light emission is used as the third light emission color. Moreover, green light emission may have better visual sensitivity than red light emission.
Usually, the current efficiency of the green light emitting element is also better than the current efficiency of the red light emitting element, so that the amount of current for obtaining the third light emitting color is greatly reduced. As a result, the drive voltage is lowered, which leads to a reduction in power consumption. The chromaticity of yellow emission at this time is x = 0.44 or more and 0.
It is preferably 46 or less and y = 0.53 or more and 0.55 or less.
なお、規定の白色発光を得るための青色発光素子と第三の発光色の発光素子が担う輝度成
分が低下した分に関しては、黄色発光素子が担う輝度を増やすことによって補うことがで
きる。黄色の発光は視感度が非常に高いため、黄色発光素子の電流効率は非常に高く、黄
色の必要輝度が上昇したことで増えた消費電力は、青色発光素子と第三の発光色の発光素
子の必要輝度が低下したことにより低減された消費電力により相殺され、低消費電力化を
図ることができる。
The decrease in the brightness component of the blue light emitting element and the light emitting element of the third light emitting color for obtaining the specified white light emission can be compensated for by increasing the brightness carried by the yellow light emitting element. Since yellow light emission has very high luminosity factor, the current efficiency of the yellow light emitting element is very high, and the increased power consumption due to the increase in the required brightness of yellow is the blue light emitting element and the light emitting element of the third light emitting color. It is possible to reduce the power consumption by offsetting the reduced power consumption due to the reduction in the required brightness.
xy色度座標においてx=0.13以上0.17以下且つy=0.03以上0.08以下
、好ましくはx=0.13以上0.17以下且つy=0.03以上0.07以下の深い青
色発光を得るためには、第1の発光素子に含まれる蛍光発光材料のトルエン溶液における
発光スペクトルのピーク波長が440nm乃至460nm、好ましくは440nm乃至4
55nmであると良い。青色発光素子の色度は、カラーフィルタ等により調節できるが、
このような波長の光であればカラーフィルタを介してもカットされる光が少なく、蛍光発
光材料からの発光を効率よく使用することができるためである。同様の理由により、蛍光
発光材料のトルエン溶液における発光スペクトルの半値幅は20nm以上50nm以下で
あることが好ましい。
In xy chromaticity coordinates, x = 0.13 or more and 0.17 or less and y = 0.03 or more and 0.08 or less, preferably x = 0.13 or more and 0.17 or less and y = 0.03 or more and 0.07 or less. In order to obtain deep blue light emission, the peak wavelength of the light emission spectrum of the fluorescent light emitting material contained in the first light emitting element in a toluene solution is 440 nm to 460 nm, preferably 440 nm to 4.
It is preferably 55 nm. The chromaticity of the blue light emitting element can be adjusted with a color filter or the like,
This is because light having such a wavelength is less likely to be cut even through a color filter, and light emitted from a fluorescent light emitting material can be efficiently used. For the same reason, the half width of the emission spectrum of the fluorescent light emitting material in the toluene solution is preferably 20 nm or more and 50 nm or less.
このような色度を有する青色発光を用いることによって、D65付近の白色発光であるx
y色度座標における色度が(0.313,0.329)の光を得るための消費電力を低減
させることができる。具体的には、xy色度座標における色度が(0.313,0.32
9)の白色発光を、輝度300cd/m2で得た場合の当該発光装置の駆動FETを含ま
ない消費電力を1mW/cm2以上7mW/cm2以下、駆動FETを含む消費電力(陽
極と陰極との間の電圧と消費電流との積から算出した消費電力)を2mW/cm2以上1
5mW/cm2以下とすることができる。
By using blue light emission having such chromaticity, x is white light emission near D65.
It is possible to reduce the power consumption for obtaining light having a chromaticity of (0.313, 0.329) in the y chromaticity coordinates. Specifically, the chromaticity in the xy chromaticity coordinates is (0.313, 0.32).
When the white light emission of 9) is obtained at a brightness of 300 cd / m 2 , the power consumption of the light emitting device excluding the drive FET is 1 mW / cm 2 or more and 7 mW / cm 2 or less, and the power consumption including the drive FET (anode and cathode). Power consumption calculated from the product of the voltage between and the current consumption) is 2 mW /
It can be 5 mW / cm 2 or less.
以上のような構成とすることにより、複数の発光色(赤色、青色、緑色、黄色)を呈する
発光素子が得られるとともに、これらの発光を合わせた発光効率の高い白色発光を提供す
ることが可能な発光装置を得ることができる。
With the above configuration, it is possible to obtain a light emitting element exhibiting a plurality of light emitting colors (red, blue, green, yellow) and to provide white light emission having high luminous efficiency by combining these light emissiones. Light emitting device can be obtained.
本発明の一態様の発光装置は、様々な基板を用いて作製することができる。基板の種類は
、特定のものに限定されることはない。基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶
基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属
基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステ
ン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状
の材料を含む紙、又は基材フィルムなどがある。ガラス基板の一例としては、バリウムホ
ウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどがある。可撓
性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、ポリエチレンテレフタ
レート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(P
ES)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に代表されるプラスチックを挙げるこ
とができる。また、アクリル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又は
ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又
は紙類などを用いても良い。
The light emitting device of one aspect of the present invention can be manufactured using various substrates. The type of substrate is not limited to a specific one. Examples of substrates include semiconductor substrates (eg single crystal substrates or silicon substrates), SOI substrates, glass substrates, quartz substrates, plastic substrates, metal substrates, stainless steel substrates, substrates with stainless still foils, tungsten substrates, etc. There are substrates with tungsten foil, flexible substrates, bonded films, papers containing fibrous materials, or substrate films. Examples of glass substrates include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and soda lime glass. Examples of flexible substrates, laminated films, base films, etc. include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polyether sulfone (P).
ES), plastics typified by polytetrafluoroethylene (PTFE) can be mentioned. Further, acrylic, polypropylene, polyester, polyvinyl fluoride, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, aramid, epoxy, inorganic vapor-deposited film, papers and the like may be used.
半導体基板、単結晶基板、又はSOI基板などを用いてトランジスタを製造することによ
って、特性、サイズ、又は形状などのばらつきが少なく、電流能力が高く、サイズの小さ
いトランジスタを製造することができる。このようなトランジスタによって回路を構成す
ると、回路の低消費電力化、又は回路の高集積化を図ることができる。
By manufacturing a transistor using a semiconductor substrate, a single crystal substrate, an SOI substrate, or the like, it is possible to manufacture a transistor having a high current capacity and a small size with little variation in characteristics, size, shape, and the like. When the circuit is composed of such transistors, the power consumption of the circuit can be reduced or the circuit can be highly integrated.
基板上に剥離層を設けてからトランジスタ等の半導体装置を形成してもよい。剥離層は、
その上に半導体装置を一部あるいは全部完成させた後、基板より分離し、他の基板に転載
するために用いることができる。その際、トランジスタは耐熱性の劣る基板や可撓性の基
板にも転載できる。なお、上述の剥離層には、例えば、タングステン膜と酸化シリコン膜
との無機膜の積層構造の構成や、基板上にポリイミド等の有機樹脂膜が形成された構成等
を用いることができる。
A semiconductor device such as a transistor may be formed after providing a release layer on the substrate. The peeling layer is
After the semiconductor device is partially or completely completed on it, it can be separated from the substrate and used for reprinting on another substrate. At that time, the transistor can be reprinted on a substrate having poor heat resistance or a flexible substrate. For the above-mentioned release layer, for example, a structure in which an inorganic film of a tungsten film and a silicon oxide film is laminated, a structure in which an organic resin film such as polyimide is formed on a substrate, or the like can be used.
つまり、ある基板を用いてトランジスタや発光素子を形成し、その後、別の基板にトラン
ジスタや発光素子を転置し、別の基板上にトランジスタや発光素子を配置してもよい。ト
ランジスタや発光素子が転置される基板の一例としては、上述したトランジスタを形成す
ることが可能な基板に加え、紙基板、セロファン基板、アラミドフィルム基板、ポリイミ
ドフィルム基板、石材基板、木材基板、布基板(天然繊維(絹、綿、麻)、合成繊維(ナ
イロン、ポリウレタン、ポリエステル)若しくは再生繊維(アセテート、キュプラ、レー
ヨン、再生ポリエステル)などを含む)、皮革基板、又はゴム基板などがある。これらの
基板を用いることにより、特性のよいトランジスタの形成、消費電力の小さいトランジス
タの形成、壊れにくい装置の製造、耐熱性の付与、軽量化、又は薄型化を図ることができ
る。なお、可撓性を有する発光装置を作製するには、可撓性基板を用い、可撓性基板上に
直接、トランジスタや発光素子を形成してもよい。
That is, a transistor or a light emitting element may be formed using a certain substrate, then the transistor or the light emitting element may be transposed on another substrate, and the transistor or the light emitting element may be arranged on another substrate. As an example of a substrate on which a transistor or a light emitting element is transferred, in addition to the above-mentioned substrate on which a transistor can be formed, a paper substrate, a cellophane substrate, an aramid film substrate, a polyimide film substrate, a stone substrate, a wood substrate, or a cloth substrate. (Including natural fibers (silk, cotton, linen), synthetic fibers (nylon, polyurethane, polyester) or recycled fibers (acetate, cupra, rayon, recycled polyester), etc.), leather substrates, rubber substrates, etc. By using these substrates, it is possible to form a transistor having good characteristics, to form a transistor having low power consumption, to manufacture a device that is hard to break, to impart heat resistance, to reduce the weight, or to reduce the thickness. In order to manufacture a flexible light emitting device, a flexible substrate may be used, and a transistor or a light emitting element may be formed directly on the flexible substrate.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いる
ことができるものとする。
The configuration shown in this embodiment can be used in combination with the configurations shown in other embodiments as appropriate.
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子を有する発光装置について説明する。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, a light emitting device having a light emitting element, which is one aspect of the present invention, will be described.
また、上記発光装置は、パッシブマトリクス型の発光装置でもアクティブマトリクス型の
発光装置でもよい。なお、本実施の形態に示す発光装置には、他の実施形態で説明した発
光素子を適用することが可能である。
Further, the light emitting device may be a passive matrix type light emitting device or an active matrix type light emitting device. The light emitting element described in other embodiments can be applied to the light emitting device shown in this embodiment.
本実施の形態では、アクティブマトリクス型の発光装置について図6を用いて説明する。 In the present embodiment, the active matrix type light emitting device will be described with reference to FIG.
なお、図6(A)は発光装置を示す上面図であり、図6(B)は図6(A)を鎖線A−A
’で切断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、
素子基板601上に設けられた画素部602と、駆動回路部(ソース線駆動回路)603
と、駆動回路部(ゲート線駆動回路)604a及び604bと、を有する。画素部602
、駆動回路部603、及び駆動回路部604a及び604bは、シール材605によって
、素子基板601と封止基板606との間に封止されている。
6 (A) is a top view showing a light emitting device, and FIG. 6 (B) is a chain line AA of FIG. 6 (A).
It is a cross-sectional view cut by'. The active matrix type light emitting device according to the present embodiment is
And a drive circuit unit (gate line drive circuit) 604a and 604b.
, The
また、素子基板601上には、駆動回路部603、及び駆動回路部604a及び604b
に外部からの信号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信
号等)や電位を伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線607が設けられる
。ここでは、外部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)608を設
ける例を示している。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプ
リント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書における発光装置には
、発光装置本体だけでなく、それにFPCもしくはPWBが取り付けられた状態をも含む
ものとする。
Further, on the
Is provided with a
次に、断面構造について図6(B)を用いて説明する。素子基板601上には駆動回路部
及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース線駆動回路である駆動回路部603と
、画素部602が示されている。
Next, the cross-sectional structure will be described with reference to FIG. 6 (B). A drive circuit unit and a pixel unit are formed on the
駆動回路部603はFET609とFET610とを組み合わせた構成について例示して
いる。なお、駆動回路部603は、単極性(N型またはP型のいずれか一方のみ)のトラ
ンジスタを含む回路で形成されても良いし、N型のトランジスタとP型のトランジスタを
含むCMOS回路で形成されても良い。また、本実施の形態では、基板上に駆動回路を形
成したドライバー一体型を示すが、外部に駆動回路を形成することもできる。
The
また、画素部602はスイッチング用FET611と、電流制御用FET612と電流制
御用FET612の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された第1の電
極(陽極)613とを含む複数の画素により形成される。また、本実施の形態においては
、スイッチング用FET611と、電流制御用FET612との2つのFETにより画素
部602を構成する例について示したが、これに限定されない。例えば、3つ以上のFE
Tと、容量素子とを組み合わせた画素部602としてもよい。
Further, the
The
FET609、610、611、612としては、例えば、スタガ型や逆スタガ型のトラ
ンジスタを適用することができる。FET609、610、611、612に用いること
のできる半導体材料としては、例えば、13族(ガリウム等)半導体、14族(シリコン
等)半導体、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体を用いることができる。また、該
半導体材料の結晶性については、特に限定されず、例えば、非晶質半導体膜、または結晶
性半導体膜を用いることができる。特に、FET609、610、611、612として
は、酸化物半導体を用いると好ましい。該酸化物半導体としては、例えば、In−Ga酸
化物、In−M−Zn酸化物(Mは、Al、Ga、Y、Zr、La、Ce、またはNd)
等が挙げられる。FET609、610、611、612として、例えば、エネルギーギ
ャップが2eV以上、好ましくは2.5eV以上、さらに好ましくは3eV以上の酸化物
半導体材料を用いることで、トランジスタのオフ電流を低減することができる。
As the
And so on. As the
また、第1の電極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、絶縁
物614として、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いることにより形成する。また、本実
施の形態においては、第1の電極613を陽極として用いる。
Further, an insulating
また、絶縁物614の上端部または下端部に曲率を有する曲面が形成されるようにするの
が好ましい。絶縁物614の形状を上記のように形成することで、絶縁物614の上層に
形成される膜の被覆性を良好なものとすることができる。例えば、絶縁物614の材料と
して、ネガ型の感光性樹脂、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれかを使用することができ
、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化シリ
コン等を使用することができる。
Further, it is preferable that a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the
第1の電極(陽極)613上には、EL層615及び第2の電極(陰極)616が積層形
成されている。EL層615は、少なくとも発光層が設けられている。また、EL層61
5には、発光層の他に正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層等
を適宜設けることができる。
An
In addition to the light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a charge generation layer and the like can be appropriately provided in 5.
なお、第1の電極(陽極)613、EL層615及び第2の電極(陰極)616との積層
構造で、発光素子617が形成されている。第1の電極(陽極)613、EL層615及
び第2の電極(陰極)616に用いる材料としては、実施の形態1に示す材料を用いるこ
とができる。また、ここでは図示しないが、第2の電極(陰極)616は外部入力端子で
あるFPC608に電気的に接続されている。
The
また、図6(B)に示す断面図では発光素子617を1つのみ図示しているが、画素部6
02において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。画素部60
2には、3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形成し、フ
ルカラー表示可能な発光装置を形成することができる。また、3種類(R、G、B)の発
光が得られる発光素子の他に、例えば、ホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M
)、シアン(C)等の発光が得られる発光素子を形成してもよい。例えば、3種類(R、
G、B)の発光が得られる発光素子に上述の数種類の発光が得られる発光素子を追加する
ことにより、色純度の向上、消費電力の低減等の効果が得ることができる。また、カラー
フィルタと組み合わせることによってフルカラー表示可能な発光装置としてもよい。さら
に、量子ドットとの組み合わせにより発光効率を向上させ、消費電力を低減させた発光装
置としてもよい。
Further, in the cross-sectional view shown in FIG. 6B, only one
In 02, it is assumed that a plurality of light emitting elements are arranged in a matrix.
In No. 2, light emitting elements capable of obtaining three types of light emission (R, G, B) can be selectively formed to form a light emitting device capable of full-color display. In addition to the light emitting elements that can obtain three types of light emission (R, G, B), for example, white (W), yellow (Y), and magenta (M).
), Cyan (C) and the like may be formed. For example, 3 types (R,
By adding a light emitting element capable of obtaining the above-mentioned several types of light emission to the light emitting element capable of obtaining the light emission of G and B), effects such as improvement of color purity and reduction of power consumption can be obtained. Further, it may be a light emitting device capable of full-color display by combining with a color filter. Further, it may be a light emitting device in which the light emitting efficiency is improved and the power consumption is reduced by combining with the quantum dots.
さらに、シール材605で封止基板606を素子基板601と貼り合わせることにより、
素子基板601、封止基板606、およびシール材605で囲まれた空間618に発光素
子617が備えられた構造になっている。なお、空間618には、不活性気体(窒素やア
ルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填される構成も含むものとする。
Further, by bonding the sealing
The structure is such that the
なお、シール材605にはエポキシ系樹脂やガラスフリットを用いるのが好ましい。また
、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、
封止基板606に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiber−R
einforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエス
テルまたはアクリル等からなるプラスチック基板など、実施の形態3で基板の材料として
挙げたような材料からなる基板を用いることができる。シール材としてガラスフリットを
用いる場合には、接着性の観点から素子基板601及び封止基板606はガラス基板であ
ることが好ましい。
It is preferable to use an epoxy resin or glass frit for the sealing
Materials used for the sealing
A substrate made of a material such as that mentioned as the material of the substrate in the third embodiment can be used, such as a plastic substrate made of einfused Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), polyester, acrylic or the like. When a glass frit is used as the sealing material, the
以上のようにして、アクティブマトリクス型の発光装置を得ることができる。 As described above, an active matrix type light emitting device can be obtained.
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成を適宜組み合わせて用い
ることができる。
In addition, the configuration shown in this embodiment can be used in combination with the configurations shown in other embodiments as appropriate.
(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用して完成させた様々な電子機器
の一例について、図7を用いて説明する。
(Embodiment 5)
In the present embodiment, an example of various electronic devices completed by applying the light emitting device according to one aspect of the present invention will be described with reference to FIG. 7.
発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置(テレビ、又はテレビジ
ョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメラ、デジタルビデオ
カメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携
帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げ
られる。これらの電子機器の具体例を図7に示す。
Electronic devices to which the light emitting device is applied include, for example, television devices (also referred to as televisions or television receivers), monitors for computers, digital cameras, digital video cameras, digital photo frames, mobile phones (mobile phones, mobile phones). (Also called a telephone device), a portable game machine, a mobile information terminal, a sound reproduction device, a large game machine such as a pachinko machine, and the like. Specific examples of these electronic devices are shown in FIG.
図7(A)は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置7100は、筐
体7101に表示部7103が組み込まれている。表示部7103により、映像を表示す
ることが可能であり、タッチセンサ(入力装置)を搭載したタッチパネル(入出力装置)
であってもよい。なお、本発明の一態様である発光装置を表示部7103に用いることが
できる。また、ここでは、スタンド7105により筐体7101を支持した構成を示して
いる。
FIG. 7A shows an example of a television device. In the
It may be. The light emitting device according to one aspect of the present invention can be used for the
テレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチや、別体のリモ
コン操作機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作キー
7109により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部7103に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機7110に、当該リモコン操作機
7110から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。
The operation of the
なお、テレビジョン装置7100は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機に
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線によ
る通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)又は双方向(送
信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
The
図7(B)はコンピュータであり、本体7201、筐体7202、表示部7203、キー
ボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含む。
なお、コンピュータは、本発明の一態様である発光装置をその表示部7203に用いるこ
とにより作製することができる。また、表示部7203は、タッチセンサ(入力装置)を
搭載したタッチパネル(入出力装置)であってもよい。
FIG. 7B is a computer, which includes a
A computer can be manufactured by using the light emitting device according to one aspect of the present invention for the
図7(C)は、スマートウオッチであり、筐体7302、表示パネル7304、操作ボタ
ン7311、7312、接続端子7313、バンド7321、留め金7322、等を有す
る。
FIG. 7C is a smart watch, which includes a
ベゼル部分を兼ねる筐体7302に搭載された表示パネル7304は、非矩形状の表示領
域を有している。表示パネル7304は、時刻を表すアイコン7305、その他のアイコ
ン7306等を表示することができる。また、表示部7304は、タッチセンサ(入力装
置)を搭載したタッチパネル(入出力装置)であってもよい。
The
なお、図7(C)に示すスマートウオッチは、様々な機能を有することができる。例えば
、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネ
ル機能、カレンダー、日付又は時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラ
ム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュ
ータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信又は受信を
行う機能、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示す
る機能、等を有することができる。
The smart watch shown in FIG. 7C can have various functions. For example, a function to display various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function to display a calendar, date or time, etc., a function to control processing by various software (programs), Wireless communication function, function to connect to various computer networks using wireless communication function, function to transmit or receive various data using wireless communication function, read and display program or data recorded on recording medium It can have a function of displaying on a unit, and the like.
また、筐体7302の内部に、スピーカ、センサ(力、変位、位置、速度、加速度、角速
度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電
圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むも
の)、マイクロフォン等を有することができる。なお、スマートウオッチは、発光装置を
その表示パネル7304に用いることにより作製することができる。
In addition, a speaker, a sensor (force, displacement, position, speed, acceleration, angular velocity, rotation speed, distance, light, liquid, magnetism, temperature, chemical substance, voice, time, hardness, electric field, current) are inside the
図7(D)は、携帯電話機(スマートフォンを含む)の一例を示している。携帯電話機7
400は、筐体7401に、表示部7402、マイク7406、スピーカ7405、カメ
ラ7407、外部接続部7404、操作用ボタン7403などを備えている。また、本発
明の一態様に係る発光素子を、可撓性を有する基板に形成して発光装置を作製した場合、
図7(D)に示すような曲面を有する表示部7402に適用することが可能である。
FIG. 7D shows an example of a mobile phone (including a smartphone). Mobile phone 7
The 400 includes a
It can be applied to the
図7(D)に示す携帯電話機7400は、表示部7402を指などで触れることで、情報
を入力することができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、
表示部7402を指などで触れることにより行うことができる。
In the
This can be done by touching the
表示部7402の画面は主として3つのモードがある。第1は、画像の表示を主とする表
示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示
モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
The screen of the
例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部7402を文字の入力を
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部7402の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好ま
しい。
For example, when making a phone call or composing an e-mail, the
また、携帯電話機7400内部に、ジャイロセンサや加速度センサ等の検出装置を設ける
ことで、携帯電話機7400の向き(縦か横か)を判断して、表示部7402の画面表示
を自動的に切り替えるようにすることができる。
Further, by providing a detection device such as a gyro sensor or an acceleration sensor inside the
また、画面モードの切り替えは、表示部7402を触れること、又は筐体7401のボタ
ン7403の操作により行われる。また、表示部7402に表示される画像の種類によっ
て切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画のデー
タであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
The screen mode can be switched by touching the
また、入力モードにおいて、表示部7402の光センサで検出される信号を検知し、表示
部7402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
Further, in the input mode, the signal detected by the optical sensor of the
表示部7402は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部74
02に掌や指で触れ、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。ま
た、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光源
を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
The
The person can be authenticated by touching 02 with a palm or a finger and taking an image of a palm print, a fingerprint, or the like. Further, if a backlight that emits near-infrared light or a sensing light source that emits near-infrared light is used for the display unit, finger veins, palmar veins, and the like can be imaged.
さらに、携帯電話機(スマートフォンを含む)の別の構成として、図7(D’−1)や図
7(D’−2)のような構造を有する携帯電話機に適用することもできる。
Further, as another configuration of the mobile phone (including a smartphone), it can be applied to a mobile phone having a structure as shown in FIG. 7 (D'-1) and FIG. 7 (D'-2).
なお、図7(D’−1)や図7(D’−2)のような構造を有する場合には、文字情報や
画像情報などを筐体7500(1)、7500(2)の第1面7501(1)、7501
(2)だけでなく、第2面7502(1)、7502(2)に表示させることができる。
このような構造を有することにより、携帯電話機を胸ポケットに収納したままの状態で、
第2面7502(1)、7502(2)などに表示された文字情報や画像情報などを使用
者が容易に確認することができる。
When the structure is as shown in FIG. 7 (D'-1) and FIG. 7 (D'-2), the character information, the image information, and the like are stored in the first of the housings 7500 (1) and 7500 (2). Surfaces 7501 (1), 7501
It can be displayed not only on (2) but also on the second surface 7502 (1) and 7502 (2).
By having such a structure, the mobile phone can be kept in the chest pocket.
The user can easily check the character information, the image information, and the like displayed on the second surface 7502 (1), 7502 (2), and the like.
また、図8(A)〜(C)に、折りたたみ可能な携帯情報端末9310を示す。図8(A
)に展開した状態の携帯情報端末9310を示す。図8(B)に展開した状態又は折りた
たんだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の携帯情報端末9310を示す。図8(
C)に折りたたんだ状態の携帯情報端末9310を示す。携帯情報端末9310は、折り
たたんだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表
示の一覧性に優れる。
Further, FIGS. 8A to 8C show a foldable
) Indicates the
The
表示パネル9311はヒンジ9313によって連結された3つの筐体9315に支持され
ている。なお、表示パネル9311は、タッチセンサ(入力装置)を搭載したタッチパネ
ル(入出力装置)であってもよい。また、表示パネル9311は、ヒンジ9313を介し
て2つの筐体9315間を屈曲させることにより、携帯情報端末9310を展開した状態
から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。本発明の一態様の発光装置を
表示パネル9311に用いることができる。表示パネル9311における表示領域931
2は折りたたんだ状態の携帯情報端末9310の側面に位置する表示領域である。表示領
域9312には、情報アイコンや使用頻度の高いアプリやプログラムのショートカットな
どを表示させることができ、情報の確認やアプリなどの起動をスムーズに行うことができ
る。
The
以上のようにして、本発明の一態様である発光装置を適用して電子機器を得ることができ
る。なお、適用できる電子機器は、本実施の形態に示したものに限らず、あらゆる分野の
電子機器に適用することが可能である。
As described above, an electronic device can be obtained by applying the light emitting device according to one aspect of the present invention. The applicable electronic devices are not limited to those shown in the present embodiment, and can be applied to electronic devices in all fields.
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置を適用した照明装置の一例について、
図9を用いて説明する。
(Embodiment 6)
In the present embodiment, an example of a lighting device to which a light emitting device according to an aspect of the present invention is applied.
This will be described with reference to FIG.
図9は、発光装置を室内の照明装置8001として用いた例である。なお、発光装置は大
面積化も可能であるため、大面積の照明装置を形成することもできる。その他、曲面を有
する筐体を用いることで、筐体、カバー、または支持台を有し、発光領域が曲面を有する
照明装置8002を形成することもできる。本実施の形態で示す発光装置に含まれる発光
素子は薄膜状であり、筐体のデザインの自由度が高い。したがって、様々な意匠を凝らし
た照明装置を形成することができる。さらに、室内の壁面に大型の照明装置8003を備
えても良い。
FIG. 9 shows an example in which the light emitting device is used as the
また、発光装置をテーブルの表面に用いることによりテーブルとしての機能を備えた照明
装置8004とすることができる。なお、その他の家具の一部に発光装置を用いることに
より、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
Further, by using the light emitting device on the surface of the table, the
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置
は本発明の一態様に含まれるものとする。
As described above, various lighting devices to which the light emitting device is applied can be obtained. It should be noted that these lighting devices are included in one aspect of the present invention.
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用い
ることができる。
Moreover, the configuration shown in this embodiment can be used in combination with the configuration shown in other embodiments as appropriate.
(実施の形態7)
本実施の形態においては、本発明の一態様の発光素子または本発明の一態様の発光装置を
有するタッチパネルについて、図11乃至図15を用いて説明を行う。
(Embodiment 7)
In the present embodiment, a touch panel having the light emitting element of one aspect of the present invention or the light emitting device of one aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 15.
図11(A)(B)は、タッチパネル2000の斜視図である。なお、図11(A)(B
)において、明瞭化のため、タッチパネル2000の代表的な構成要素を示す。
11 (A) and 11 (B) are perspective views of the
) Shows typical components of the
タッチパネル2000は、表示部2501とタッチセンサ2595とを有する(図11(
B)参照)。また、タッチパネル2000は、基板2510、基板2570、及び基板2
590を有する。なお、基板2510、基板2570、及び基板2590はいずれも可撓
性を有する。
The
B) See). Further, the
Has 590. The
表示部2501は、基板2510上に複数の画素及び該画素に信号を供給することができ
る複数の配線2511を有する。複数の配線2511は、基板2510の外周部にまで引
き回され、その一部が端子2519を構成している。端子2519はFPC2509(1
)と電気的に接続する。
The
) And electrically connect.
基板2590には、タッチセンサ2595と、タッチセンサ2595と電気的に接続する
複数の配線2598とを有する。複数の配線2598は、基板2590の外周部に引き回
され、その一部は接続層2599を構成する。そして、接続層2599はFPC2509
(2)と電気的に接続される。なお、図11(B)では明瞭化のため、基板2590の裏
面側に設けられるタッチセンサ2595の電極や配線等を実線で示している。
The
It is electrically connected to (2). In FIG. 11B, for the sake of clarity, the electrodes, wiring, and the like of the
タッチセンサ2595として、例えば静電容量方式のタッチセンサを適用できる。静電容
量方式としては、表面型静電容量方式、投影型静電容量方式等がある。
As the
投影型静電容量方式としては、主に駆動方式の違いから自己容量方式、相互容量方式など
がある。相互容量方式を用いると同時多点検出が可能となるため好ましい。
The projected capacitance method includes a self-capacitance method and a mutual capacitance method mainly due to the difference in the drive method. It is preferable to use the mutual capacitance method because simultaneous multipoint detection is possible.
まず、投影型静電容量方式のタッチセンサを適用する場合について、図11(B)を用い
て説明する。なお、投影型静電容量方式の場合には、指等の検知対象の近接または接触を
検知することができる、様々なセンサを適用することができる。
First, a case where a projection type capacitance type touch sensor is applied will be described with reference to FIG. 11B. In the case of the projection type capacitance method, various sensors capable of detecting the proximity or contact of a detection target such as a finger can be applied.
投影型静電容量方式のタッチセンサ2595は、電極2591と電極2592とを有する
。電極2591と電極2592は、複数の配線2598のうちのそれぞれ異なる配線と電
気的に接続する。また、電極2592は、図11(A)(B)に示すように、一方向に繰
り返し配置された複数の四辺形が角部で配線2594により、一方向に接続される形状を
有する。電極2591も同様に複数の四辺形が角部で接続される形状を有するが、接続さ
れる方向は、電極2592が接続される方向と交差する方向となる。なお、電極2591
が接続される方向と、電極2592が接続される方向とは、必ずしも直交する関係にある
必要はなく、0度を超えて90度未満の角度をなすように配置されてもよい。
The projection type capacitance
The direction in which the electrodes are connected and the direction in which the
なお、配線2594の電極2592との交差部の面積は、できるだけ小さくなる形状が好
ましい。これにより、電極が設けられていない領域の面積を低減でき、透過率のバラツキ
を低減できる。その結果、タッチセンサ2595を透過する光の輝度のバラツキを低減す
ることができる。
It is preferable that the area of the intersection of the
なお、電極2591及び電極2592の形状はこれに限定されず、様々な形状を取りうる
。例えば、複数の電極2591をできるだけ隙間が生じないように配置し、絶縁層を介し
て電極2592を複数設ける構成としてもよい。このとき、隣接する2つの電極2592
の間に、これらとは電気的に絶縁されたダミー電極を設けると、透過率の異なる領域の面
積を低減できるため好ましい。
The shapes of the
It is preferable to provide a dummy electrode electrically isolated from these between the electrodes because the area of the region having different transmittance can be reduced.
次に、図12を用いて、タッチパネル2000の詳細について説明する。図12(A)は
、図11(A)に示す一点鎖線X1−X2間の断面図に相当する。
Next, the details of the
タッチセンサ2595は、基板2590上に千鳥格子状に配置された電極2591及び電
極2592と、電極2591及び電極2592を覆う絶縁層2593と、隣り合う電極2
591を電気的に接続する配線2594とを有する。
The
It has a
また、配線2594の下方には、接着層2597が設けられる。接着層2597は、タッ
チセンサ2595が表示部2501に重なるように、基板2590を基板2570に貼り
合わせている。
Further, an
電極2591及び電極2592は、透光性を有する導電材料を用いて形成する。透光性を
有する導電性材料としては、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化
物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛などの導電性酸化物を用いることができる。
なお、グラフェンを含む膜を用いることもできる。グラフェンを含む膜は、例えば膜状に
形成された酸化グラフェンを含む膜を還元して形成することができる。還元する方法とし
ては、熱を加える方法等を挙げることができる。
The
A membrane containing graphene can also be used. The graphene-containing film can be formed by reducing, for example, a film-like graphene oxide-containing film. Examples of the method of reduction include a method of applying heat.
例えば、透光性を有する導電性材料を基板2590上にスパッタリング法により成膜した
後、フォトリソグラフィ法等の様々なパターニング技術により、不要な部分を除去して、
電極2591及び電極2592を形成することができる。
For example, a conductive material having translucency is formed on a
また、絶縁層2593に用いる材料としては、例えば、アクリル、エポキシなどの樹脂、
シロキサン結合を有する樹脂の他、酸化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化アルミニウム
などの無機絶縁材料を用いることもできる。
The material used for the insulating
In addition to the resin having a siloxane bond, an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon oxide nitride, or aluminum oxide can also be used.
また、絶縁層2593に設けられた開口部に配線2594を形成することにより、隣接す
る電極2591が電気的に接続される。透光性の導電性材料は、タッチパネルの開口率を
高めることができるため、配線2594に好適に用いることができる。また、電極259
1及び電極2592より導電性の高い材料は、電気抵抗を低減できるため配線2594に
好適に用いることができる。
Further, by forming the
A material having a higher conductivity than that of No. 1 and the
一対の電極2591は、配線2594により電気的に接続されている。また、一対の電極
2591の間には、電極2592が設けられている。
The pair of
また、配線2598は、電極2591または電極2592と電気的に接続される。なお、
配線2598の一部は、端子として機能する。配線2598には、例えば、アルミニウム
、金、白金、銀、ニッケル、チタン、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト
、銅、またはパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができ
る。
Further, the
A part of the
また、接続層2599により、配線2598とFPC2509(2)とが電気的に接続さ
れる。なお、接続層2599には、様々な異方性導電フィルム(ACF:Anisotr
opic Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Ani
sotropic Conductive Paste)などを用いることができる。
Further, the
opic Conducive Film) and anisotropic conductive paste (ACP: Ani)
Sotropic Conductive Paste) and the like can be used.
また、接着層2597は、透光性を有する。例えば、熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂を用
いることができ、具体的には、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、また
はシロキサン系樹脂を用いることができる。
Further, the
表示部2501は、マトリクス状に配置された複数の画素を有する。該画素は表示素子と
、該表示素子を駆動する画素回路とを有する。
The
基板2510及び基板2570としては、例えば、水蒸気の透過率が10−5g/(m2
・day)以下、好ましくは10−6g/(m2・day)以下である可撓性を有する材
料を好適に用いることができる。または、基板2510の熱膨張率と、基板2570の熱
膨張率とが、およそ等しい材料を用いると好適である。例えば、線膨張率が1×10−3
/K以下、好ましくは5×10−5/K以下、より好ましくは1×10−5/K以下であ
る材料を好適に用いることができる。
As the
A flexible material with a day) or less, preferably 10-6 g / (m 2 · day) or less, can be preferably used. Alternatively, it is preferable to use a material in which the coefficient of thermal expansion of the
Materials having a capacity of / K or less, preferably 5 × 10-5 / K or less, and more preferably 1 × 10-5 / K or less can be preferably used.
また、封止層2560は、空気より大きい屈折率を有すると好ましい。
Further, the
また、表示部2501は、画素2502Rを有する。また、画素2502Rは発光モジュ
ール2580Rを有する。
Further, the
画素2502Rは、発光素子2550Rと、発光素子2550Rに電力を供給することが
できるトランジスタ2502tとを有する。なお、トランジスタ2502tは、画素回路
の一部として機能する。また、発光モジュール2580Rは、発光素子2550Rと、着
色層2567Rとを有する。
The
発光素子2550Rは、下部電極と、上部電極と、下部電極と上部電極の間にEL層とを
有する。
The
また、封止層2560が光を取り出す側に設けられている場合、封止層2560は、発光
素子2550Rと着色層2567Rに接する。
When the
着色層2567Rは、発光素子2550Rと重なる位置にある。これにより、発光素子2
550Rが発する光の一部は着色層2567Rを透過して、図中に示す矢印の方向の発光
モジュール2580Rの外部に射出される。
The
A part of the light emitted by the 550R passes through the
また、表示部2501には、光を射出する方向に遮光層2567BMが設けられる。遮光
層2567BMは、着色層2567Rを囲むように設けられている。
Further, the
また、表示部2501は、画素に重なる位置に反射防止層2567pを有する。反射防止
層2567pとして、例えば円偏光板を用いることができる。
Further, the
表示部2501には、絶縁層2521が設けられる。絶縁層2521はトランジスタ25
02tを覆う。なお、絶縁層2521は、画素回路に起因する凹凸を平坦化するための機
能を有する。また、絶縁層2521に不純物の拡散を抑制できる機能を付与してもよい。
これにより、不純物の拡散によるトランジスタ2502t等の信頼性の低下を抑制できる
。
The
Cover 02t. The insulating
As a result, it is possible to suppress a decrease in reliability of the
また、発光素子2550Rは、絶縁層2521の上方に形成される。また、発光素子25
50Rが有する下部電極には、該下部電極の端部に重なる隔壁2528が設けられる。な
お、基板2510と、基板2570との間隔を制御するスペーサを、隔壁2528上に形
成してもよい。
Further, the
The lower electrode of the 50R is provided with a
走査線駆動回路2503g(1)は、トランジスタ2503tと、容量素子2503cと
を有する。なお、駆動回路を画素回路と同一の工程で同一基板上に形成することができる
。
The scanning
また、基板2510上には、信号を供給することができる配線2511が設けられる。ま
た、配線2511上には、端子2519が設けられる。また、端子2519には、FPC
2509(1)が電気的に接続される。また、FPC2509(1)は、画素信号及び同
期信号等の信号を供給する機能を有する。なお、FPC2509(1)にはプリント配線
基板(PWB)が取り付けられていても良い。
Further, a
2509 (1) is electrically connected. Further, the FPC2509 (1) has a function of supplying signals such as a pixel signal and a synchronization signal. A printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC2509 (1).
また、表示部2501には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお、
図12(A)においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について、例示
している。図12(A)に示す、トランジスタ2502t及びトランジスタ2503tに
は、酸化物半導体を含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。または、ト
ランジスタ2502t及びトランジスタ2503tには、アモルファスシリコンを含む半
導体層をチャネル領域として用いることができる。または、トランジスタ2502t及び
トランジスタ2503tには、レーザーアニールなどの処理により結晶化させた多結晶シ
リコンを含む半導体層をチャネル領域として用いることができる。
Further, transistors having various structures can be applied to the
In FIG. 12A, a case where a bottom gate type transistor is applied is illustrated. For the
また、トップゲート型のトランジスタを適用する場合の表示部2501の構成を図12(
B)に示す。
Further, FIG. 12 (FIG. 12) shows the configuration of the
Shown in B).
トップゲート型のトランジスタの場合、ボトムゲート型のトランジスタに用いることので
きる半導体層と同様の構成の他、多結晶シリコンまたは単結晶シリコン基板等から転置さ
れた単結晶シリコン膜等を含む半導体層をチャネル領域として用いてもよい。
In the case of a top gate type transistor, in addition to the same configuration as the semiconductor layer that can be used for the bottom gate type transistor, a semiconductor layer including a single crystal silicon film transferred from a polycrystalline silicon or a single crystal silicon substrate or the like is provided. It may be used as a channel region.
次に、図12に示す構成と異なる構成のタッチパネルについて、図13を用いて説明する
。
Next, a touch panel having a configuration different from that shown in FIG. 12 will be described with reference to FIG.
図13は、タッチパネル2001の断面図である。図13に示すタッチパネル2001は
、図12に示すタッチパネル2000と、表示部2501に対するタッチセンサ2595
の位置が異なる。ここでは異なる構成について詳細に説明し、同様の構成を用いることが
できる部分は、タッチパネル2000の説明を援用する。
FIG. 13 is a cross-sectional view of the
The position of is different. Here, the different configurations will be described in detail, and the description of the
着色層2567Rは、発光素子2550Rと重なる位置にある。また、図13(A)に示
す発光素子2550Rは、トランジスタ2502tが設けられている側に光を射出する。
これにより、発光素子2550Rが発する光の一部は、着色層2567Rを透過して、図
中に示す矢印の方向の発光モジュール2580Rの外部に射出される。
The
As a result, a part of the light emitted by the
表示部2501は、光を射出する方向に遮光層2567BMを有する。遮光層2567B
Mは、着色層2567Rを囲むように設けられている。
The
M is provided so as to surround the
タッチセンサ2595は、表示部2501の基板2510側に設けられている(図13(
A)参照)。
The
See A)).
接着層2597は、基板2510と基板2590の間にあり、表示部2501とタッチセ
ンサ2595を貼り合わせる。
The
また、表示部2501には、様々な構造のトランジスタを適用することができる。なお、
図13(A)においては、ボトムゲート型のトランジスタを適用する場合について例示し
ている。また、図13(B)には、トップゲート型のトランジスタを適用する場合につい
て例示している。
Further, transistors having various structures can be applied to the
FIG. 13A illustrates a case where a bottom gate type transistor is applied. Further, FIG. 13B illustrates a case where a top gate type transistor is applied.
次に、タッチパネルの駆動方法の一例について、図14を用いて説明を行う。 Next, an example of the touch panel driving method will be described with reference to FIG.
図14(A)は、相互容量方式のタッチセンサの構成を示すブロック図である。図14(
A)では、パルス電圧出力回路2601、電流検出回路2602を示している。なお、図
14(A)では、パルス電圧が与えられる電極2621をX1−X6として、電流の変化
を検知する電極2622をY1−Y6として、それぞれ6本の配線で例示している。また
、図14(A)は、電極2621と、電極2622とが重畳することで形成される容量2
603を示している。なお、電極2621と電極2622とはその機能を互いに置き換え
てもよい。
FIG. 14A is a block diagram showing a configuration of a mutual capacitance type touch sensor. FIG. 14 (
In A), the pulse
603 is shown. The functions of the
パルス電圧出力回路2601は、X1−X6の配線に順にパルスを印加するための回路で
ある。X1−X6の配線にパルス電圧が印加されることで、容量2603を形成する電極
2621と電極2622との間に電界が生じる。この電極間に生じる電界が遮蔽等により
容量2603の相互容量に変化を生じさせることを利用して、被検知体の近接、または接
触を検出することができる。
The pulse
電流検出回路2602は、容量2603での相互容量の変化による、Y1−Y6の配線で
の電流の変化を検出するための回路である。Y1−Y6の配線では、被検知体の近接、ま
たは接触がないと検出される電流値に変化はないが、検出する被検知体の近接、または接
触により相互容量が減少する場合には電流値が減少する変化を検出する。なお電流の検出
は、積分回路等を用いて行えばよい。
The
次に、図14(B)には、図14(A)で示す相互容量方式のタッチセンサにおける入出
力波形のタイミングチャートを示す。図14(B)では、1フレーム期間で各行列での被
検知体の検出を行うものとする。また図14(B)では、被検知体を検出しない場合(非
タッチ)と被検知体を検出する場合(タッチ)との2つの場合について示している。なお
Y1−Y6の配線については、検出される電流値に対応する電圧値とした波形を示してい
る。
Next, FIG. 14 (B) shows a timing chart of input / output waveforms in the mutual capacitance type touch sensor shown in FIG. 14 (A). In FIG. 14B, it is assumed that the detected object is detected in each matrix in one frame period. Further, FIG. 14B shows two cases, a case where the detected object is not detected (non-touch) and a case where the detected object is detected (touch). The Y1-Y6 wiring shows a waveform with a voltage value corresponding to the detected current value.
X1−X6の配線には、順にパルス電圧が与えられ、該パルス電圧にしたがってY1−Y
6の配線での波形が変化する。被検知体の近接または接触がない場合には、X1−X6の
配線の電圧の変化に応じてY1−Y6の波形が一様に変化する。一方、被検知体が近接ま
たは接触する箇所では、電流値が減少するため、これに対応する電圧値の波形も変化する
。このように、相互容量の変化を検出することにより、被検知体の近接または接触を検知
することができる。
Pulse voltages are applied to the wiring of X1-X6 in order, and Y1-Y is applied according to the pulse voltage.
The waveform in the wiring of 6 changes. When there is no proximity or contact of the object to be detected, the waveform of Y1-Y6 changes uniformly according to the change of the voltage of the wiring of X1-X6. On the other hand, since the current value decreases at the location where the object to be detected is close to or in contact with the object to be detected, the corresponding voltage value waveform also changes. By detecting the change in mutual capacitance in this way, the proximity or contact of the object to be detected can be detected.
また、図14(A)ではタッチセンサとして配線の交差部に容量2603のみを設けるパ
ッシブ型のタッチセンサの構成を示したが、トランジスタと容量とを備えたアクティブ型
のタッチセンサとしてもよい。図15にアクティブ型のタッチセンサに含まれる一つのセ
ンサ回路の例を示している。
Further, although FIG. 14A shows the configuration of a passive touch sensor in which only the
図15に示すセンサ回路は、容量2603と、トランジスタ2611と、トランジスタ2
612と、トランジスタ2613とを有する。
The sensor circuit shown in FIG. 15 has a capacitance of 2603, a
It has 612 and a
トランジスタ2613はゲートに信号G2が与えられ、ソースまたはドレインの一方に電
圧VRESが与えられ、他方が容量2603の一方の電極およびトランジスタ2611の
ゲートと電気的に接続する。トランジスタ2611は、ソースまたはドレインの一方がト
ランジスタ2612のソースまたはドレインの一方と電気的に接続し、他方に電圧VSS
が与えられる。トランジスタ2612は、ゲートに信号G1が与えられ、ソースまたはド
レインの他方が配線MLと電気的に接続する。容量2603の他方の電極には電圧VSS
が与えられる。
Is given. The
Is given.
次に、図15に示すセンサ回路の動作について説明する。まず信号G2としてトランジス
タ2613をオン状態とする電位が与えられることで、トランジスタ2611のゲートが
接続されるノードnに電圧VRESに対応した電位が与えられる。次に、信号G2として
トランジスタ2613をオフ状態とする電位が与えられることで、ノードnの電位が保持
される。続いて、指等の被検知体の近接または接触により、容量2603の相互容量が変
化することに伴い、ノードnの電位がVRESから変化する。
Next, the operation of the sensor circuit shown in FIG. 15 will be described. First, the potential for turning on the
読み出し動作は、信号G1にトランジスタ2612をオン状態とする電位を与える。ノー
ドnの電位に応じてトランジスタ2611に流れる電流、すなわち配線MLに流れる電流
が変化する。この電流を検出することにより、被検知体の近接または接触を検出すること
ができる。
The read operation gives the signal G1 a potential to turn on the
トランジスタ2611、トランジスタ2612、及びトランジスタ2613としては、酸
化物半導体層をチャネル領域が形成される半導体層に用いることが好ましい。とくにトラ
ンジスタ2613にこのようなトランジスタを適用することにより、ノードnの電位を長
期間に亘って保持することが可能となり、ノードnにVRESを供給しなおす動作(リフ
レッシュ動作)の頻度を減らすことができる。
As the
本実施の形態は、少なくともその一部を本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み
合わせて実施することができる。
This embodiment can be implemented in combination with at least a part thereof as appropriate with other embodiments described in the present specification.
本実施例では、本発明の発光装置を構成する発光素子(黄色の発光素子:発光素子1、青
色の発光素子:発光素子2及び緑色の発光素子:発光素子3)及び比較発光装置を構成す
る発光素子(黄色の発光素子:比較発光素子1、青色の発光素子:比較発光素子2及び赤
色の発光素子:比較発光素子3)を用い、各発光装置において、白色表示を行った場合の
消費電力の試算を行った結果について説明する。
In this embodiment, a light emitting element (yellow light emitting element: light emitting
なお、発光素子1乃至3が黄、青、緑の発光素子であり、比較発光素子1乃至3が黄、青
、赤の発光素子であるのは、それらがD65付近の白色発光(xy色度座標において(x
,y)=(0.313,0.329)の光)を得るために必要な光であるためである。な
お、実施例の発光装置における赤色の光及び比較例の発光装置における緑色の光は当該白
色発光を得るために使用する必要がないため、本実施例では説明を割愛する。
The
, Y) = (0.313, 0.329) light), which is necessary for obtaining the light. Since it is not necessary to use the red light in the light emitting device of the example and the green light in the light emitting device of the comparative example to obtain the white light emission, the description thereof is omitted in this embodiment.
発光素子1乃至発光素子3及び比較発光素子1乃至比較発光素子3において用いた有機化
合物の構造式を以下に示す。
The structural formulas of the organic compounds used in the
(発光素子1乃至発光素子3及び比較発光素子1乃至比較発光素子3の作製方法)
まず、ガラス基板上に、銀(Ag)とパラジウム(Pd)と銅(Cu)の合金膜(略称:
APC)をスパッタリング法により成膜し、第1の電極(反射電極)を形成した。なお、
その膜厚は100nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
(Method for manufacturing
First, on a glass substrate, an alloy film of silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) (abbreviation::
APC) was formed into a film by a sputtering method to form a first electrode (reflection electrode). note that,
The film thickness was 100 nm, and the electrode area was 2 mm × 2 mm.
次に、第1の電極上に、透明導電膜として酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物をスパッ
タリング法により成膜した。なお、透明導電膜の膜厚は、発光素子1が30nm、発光素
子2が80nm、発光素子3が30nm、比較発光素子1が30nm、比較発光素子2が
60nm、比較発光素子3が60nmとした。
Next, an indium tin oxide containing silicon oxide as a transparent conductive film was formed on the first electrode by a sputtering method. The film thickness of the transparent conductive film was 30 nm for the
続いて、有機化合物層の蒸着前の前処理として、反射電極及び透明導電膜が形成された基
板の表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った
。
Subsequently, as a pretreatment before vapor deposition of the organic compound layer, the surface of the substrate on which the reflective electrode and the transparent conductive film were formed was washed with water, fired at 200 ° C. for 1 hour, and then UV ozone treatment was performed for 370 seconds. ..
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度
放冷した。
After that, the substrate was introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure was reduced to about 10-4 Pa, vacuum fired at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber inside the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate was released for about 30 minutes. It was chilled.
次に、透明導電膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
た基板ホルダーに固定し、真空蒸着装置内を10−4Pa程度まで減圧した。この後、透
明導電膜上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(i)で表される3−[4−(
9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCP
Pn)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、第1の正孔注入層を形成した。そ
の膜厚は、発光素子1が60nm、発光素子2が47.5nm、発光素子3が40nm、
比較発光素子1が55nm、比較発光素子2が70nm、比較発光素子3が45nmとし
た。また、PCPPnと酸化モリブデンの比率は、重量比で1:0.5(=PCPPn:
酸化モリブデン)となるように調節した。
Next, the substrate was fixed to a substrate holder provided in the vacuum vapor deposition apparatus so that the surface on which the transparent conductive film was formed faced down, and the pressure inside the vacuum vapor deposition apparatus was reduced to about 10 -4 Pa. After that, 3- [4- (
9-Phenyl) -Phenyl] -9-Phenyl-9H-Carbazole (abbreviation: PCP)
The first hole injection layer was formed by co-depositing Pn) and molybdenum oxide (VI). The film thickness is 60 nm for the
The comparative
It was adjusted to be molybdenum oxide).
次に、第1の正孔注入層上に、PCPPnを10nmの膜厚となるように成膜し、第1の
正孔輸送層を形成した。
Next, PCPPn was formed on the first hole injection layer so as to have a film thickness of 10 nm to form the first hole transport layer.
さらに、第1の正孔輸送層上に、発光素子1乃至発光素子3は上記構造式(ii)で表さ
れる7−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,
g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)と、上記構造式(iii)で表されるN,
N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1
,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−03)とを重量比で
1:0.05(=cgDBCzPA:1,6BnfAPrn−03)となるように25n
m成膜することで第1の発光層を形成した。
Further, on the first hole transport layer, the
g] Carbazole (abbreviation: cgDBCzPA) and N, represented by the above structural formula (iii).
N'-(pyrene-1,6-diyl) bis [(6, N-diphenylbenzo [b] naphtho [1]
, 2-d] furan) -8-amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn-03) and 25n so as to have a weight ratio of 1: 0.05 (= cgDBCzPA: 1,6BnfAPrn-03).
The first light emitting layer was formed by forming a film.
比較発光素子1乃至比較発光素子3は、第1の正孔輸送層上にcgDBCzPAと、上記
構造式(x)で表されるN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス[3−
(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−ピレン−1,6−ジアミン
(略称:1,6mMemFLPAPrn)とをとを重量比で1:0.05(=cgDBC
zPA:1,6mMemFLPAPrn)となるように25nm成膜することで第1の発
光層を形成した。
The comparative
(9-Phenyl-9H-Fluorene-9-yl) Phenyl] -Pyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6 mM FLPAPrn) with a weight ratio of 1: 0.05 (= cgDBC)
The first light emitting layer was formed by forming a 25 nm film so as to have zPA: 1,6 mM FLPAPrn).
続いて、第1の発光層上にcgDBCzPAを膜厚5nmとなるように成膜し、さらに、
上記構造式(iv)で表されるバソフェナントロリン(略称:BPhen)を15nmと
なるように成膜して第1の電子輸送層を形成した。
Subsequently, cgDBCzPA was formed on the first light emitting layer so as to have a film thickness of 5 nm, and further,
Basophenanthroline (abbreviation: BPhen) represented by the above structural formula (iv) was formed into a film having a thickness of 15 nm to form a first electron transport layer.
第1の電子輸送層を形成した後、酸化リチウム(Li2O)を0.1nmの膜厚となるよ
うに蒸着した後、上記構造式(xi)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を
2nmとなるように蒸着し、さらに上記構造式(v)で表される4,4’,4’’−(ベ
ンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P−II
)と酸化モリブデン(VI)とを重量比で1:0.5(=DBT3P−II:酸化モリブ
デン)となるように共蒸着して中間層を形成した。中間層は膜厚が12.5nmとなるよ
うに形成した。
After forming the first electron transport layer, lithium oxide (Li 2 O) is vapor-deposited to a thickness of 0.1 nm, and then copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) represented by the above structural formula (xi) is deposited. To 2 nm, and further, 4,4', 4''- (benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-) represented by the above structural formula (v). II
) And molybdenum oxide (VI) were co-deposited so as to have a weight ratio of 1: 0.5 (= DBT3P-II: molybdenum oxide) to form an intermediate layer. The intermediate layer was formed so that the film thickness was 12.5 nm.
その後、中間層上に上記構造式(vi)で表される4−フェニル−4’−(9−フェニル
フルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nm蒸着して
第2の正孔輸送層を形成した。
Then, 4-phenyl-4'-(9-phenylfluorene-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) represented by the above structural formula (vi) is vapor-deposited on the intermediate layer at 20 nm to form a second positive. A hole transport layer was formed.
第2の正孔輸送層を形成した後、上記構造式(vii)で表される2−[3’−(ジベン
ゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略
称:2mDBTBPDBq−II)と、上記構造式(viii)で表されるN−(1,1
’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カ
ルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBi
F)と、上記構造式(ix)で表されるビス{2−[5−メチル−6−(2−メチルフェ
ニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κ
2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(mpmppm)2(acac)])
とを、重量比0.8:0.2:0.06(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF
:[Ir(mpmppm)2(acac)])となるように共蒸着して第2の発光層を形
成した。膜厚は40nmとなるように成膜した。
After forming the second hole transport layer, 2- [3'-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline represented by the above structural formula (vii) ( Abbreviation: 2mDBTBPDBq-II) and N- (1,1) represented by the above structural formula (viii).
'-Biphenyl-4-yl) -9,9-dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazole-3-yl) phenyl] -9H-fluorene-2-amine (abbreviation: PCBBi)
F) and bis {2- [5-methyl-6- (2-methylphenyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} (2,4-pentandionato) represented by the above structural formula (ix). −κ
2 O, O') Iridium (III) (abbreviation: [Ir (mpmppm) 2 (acac)])
And the weight ratio 0.8: 0.2: 0.06 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF)
: [Ir (mpmppm) 2 (acac)]) was co-deposited to form a second light emitting layer. The film was formed so that the film thickness was 40 nm.
続いて、第2の発光層上に、2mDBTBPDBq−IIを15nmとなるように蒸着し
、さらに発光素子1乃至3ではBPhenを20nmとなるように、比較発光素子1乃至
3ではBPhenを15nmとなるように蒸着することで第2の電子輸送層を形成した。
Subsequently, 2mDBTBPDBq-II is deposited on the second light emitting layer so as to have a thickness of 15 nm, and further, the
この後、フッ化リチウムを1nmとなるように蒸着して電子注入層を形成し、最後に銀と
マグネシウムとを1:0.1(体積比)で15nmとなるように共蒸着を行い、続けてI
TOをスパッタリング法により70nm成膜して第2の電極(半透過半反射電極)を形成
して、発光素子1乃至発光素子3及び比較発光素子1乃至比較発光素子3を作製した。な
お、上述の蒸着過程においては、すべて抵抗加熱法による蒸着を用いた。
After that, lithium fluoride is vapor-deposited to 1 nm to form an electron-injected layer, and finally silver and magnesium are co-deposited to 15 nm at a ratio of 1: 0.1 (volume ratio), and the process is continued. I
A second electrode (semi-transmissive semi-reflective electrode) was formed by forming a 70 nm film of TO by a sputtering method to produce a
発光素子1乃至発光素子3及び比較発光素子1乃至比較発光素子3の素子構造をまとめた
表を示す。
A table summarizing the element structures of the
発光素子1乃至発光素子3及び比較発光素子1乃至比較発光素子3を、窒素雰囲気のグロ
ーブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する
作業(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にUV処理(波長365nm、6J/cm
2)、80℃にて1時間熱処理)を行った後、初期特性について測定を行った。なお、測
定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
Work of sealing the
2 ) After heat treatment at 80 ° C. for 1 hour), the initial characteristics were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere maintained at 25 ° C.).
発光素子1乃至発光素子3の輝度−電流密度特性を図16に、電流効率−輝度特性を図1
7に、輝度−電圧特性を図18に、電流−電圧特性を図19に、色度座標を図20に示す
。
The luminance-current density characteristics of the
7, the luminance-voltage characteristic is shown in FIG. 18, the current-voltage characteristic is shown in FIG. 19, and the chromaticity coordinate is shown in FIG.
また、比較発光素子1乃至比較発光素子3の輝度−電流密度特性を図21に、電流効率−
輝度特性を図22に、輝度−電圧特性を図23に、電流−電圧特性を図24に、色度座標
を図25に示す。
Further, the brightness-current density characteristics of the comparative
The luminance characteristic is shown in FIG. 22, the luminance-voltage characteristic is shown in FIG. 23, the current-voltage characteristic is shown in FIG. 24, and the chromaticity coordinate is shown in FIG. 25.
図20及び図25より、1,6BnfAPrn−03を用いた発光素子2は、1000c
d/m2付近における色度が(0.152,0.037)であり、同様に、1,6mMe
mFLPAPrnを用いた比較発光素子2の色度が(0.160,0.087)であるこ
とから、発光素子2の方がより深い青色発光を呈していることがわかる。
From FIGS. 20 and 25, the
The chromaticity near d / m 2 is (0.152, 0.037), and similarly, 1,6 mMe.
Since the chromaticity of the comparative
ここで、1,6BnfAPrn−03のトルエン溶液における発光スペクトルを図26に
示す。図26より、1,6BnfAPrn−03のトルエン溶液中における発光スペクト
ルのピーク波長は450nmに存在していることがわかった。また、当該スペクトルの半
値幅は40nmであった。一方、比較発光素子に用いた1,6mMemFLPAPrnの
トルエン溶液中における発光スペクトルのピーク波長は461nmに存在している。
Here, the emission spectrum of 1,6BnfAPrn-03 in a toluene solution is shown in FIG. From FIG. 26, it was found that the peak wavelength of the emission spectrum of 1,6BnfAPrn-03 in the toluene solution exists at 450 nm. The half width of the spectrum was 40 nm. On the other hand, the peak wavelength of the emission spectrum in the toluene solution of 1.6 mM FLPAPrn used for the comparative light emitting device exists at 461 nm.
続いて、これらの素子を用いて作製した発光装置の、D65付近の白色表示における消費
電力を試算した。発光装置の消費電力を試算するに当たっては、以下の条件を仮定した。
Subsequently, the power consumption of the light emitting device manufactured by using these elements in the white display near D65 was calculated. In estimating the power consumption of the light emitting device, the following conditions were assumed.
実施例の発光装置の計算結果を表3に、比較例の発光装置の計算結果を表4にそれぞれ示
す。
Table 3 shows the calculation results of the light emitting device of the example, and Table 4 shows the calculation results of the light emitting device of the comparative example.
上記計算結果において、実効輝度は真性輝度×開口率×1/4(サブピクセルの面積比率
(1画素が赤、緑、青及び黄の4つのサブピクセルからなる発光装置を仮定))、電流量
は電流密度×パネル面積×開口率×1/4(各サブピクセルの面積比率)、表示部の消費
電力は電流量×電圧でそれぞれ計算した。
In the above calculation result, the effective brightness is intrinsic brightness × aperture ratio × 1/4 (area ratio of subpixels (assuming a light emitting device in which one pixel consists of four subpixels of red, green, blue and yellow)) and the amount of current. Was calculated as current density × panel area × aperture ratio × 1/4 (area ratio of each subpixel), and the power consumption of the display unit was calculated as current amount × voltage.
表3、表4から、実施例の発光装置は、比較例の発光装置と比較してD65付近の白色発
光を得るために必要な青色発光(発光素子2の発光)の輝度が38cd/m2から15c
d/m2に低下していることがわかる。これは、青色発光材料として実施の形態1及び実
施の形態2で示したような蛍光発光物質である1,6BnfAPrn−03を用いたこと
により、青の色度が改善し、白色発光を得るために必要な青色発光の実効輝度が低下した
ためである。それに伴って、白色発光を得るために発光素子2が必要とする消費電力が大
きく低下した。
From Tables 3 and 4, the light emitting device of the example has a brightness of 38 cd / m 2 of blue light emission (light emission of the light emitting element 2) required to obtain white light emission near D65 as compared with the light emitting device of the comparative example. From 15c
It can be seen that it has decreased to d / m 2. This is because the chromaticity of blue is improved and white light emission is obtained by using 1,6BnfAPrn-03, which is a fluorescent light emitting substance as shown in the first and second embodiments, as the blue light emitting material. This is because the effective brightness of blue light emission required for the above has decreased. Along with this, the power consumption required by the
また、D65付近の白色発光を得るために比較発光素子3が必要とする消費電力が39.
1mWなのに対し、発光素子3が必要とする消費電力が22.7mWであり、ここでも省
電力化を図ることができている。
Further, the power consumption required by the comparative
While the power consumption is 1 mW, the power consumption required by the
これは、発光素子2の発光が深い青色発光となったことによって、当該青色発光と発光素
子1の黄色発光を合成して得られる発光の色味が変化し、D65付近の白色発光を得るた
めに必要な第3の発光色が変化したことにその要因がある。実施例の発光装置では、第3
の発光色として緑色発光が、比較例の発光装置では第3の発光色として赤色発光がそれぞ
れ必要となり、白色発光を得るためにそれぞれの発光色から必要とされる輝度の割合は実
施例の発光装置の緑色発光の方が大きくなった。
This is because the light emission of the
Green emission is required as the emission color of, and red emission is required as the third emission color in the light emitting device of the comparative example, and the ratio of the brightness required from each emission color to obtain white emission is the emission of the example. The green light emission of the device became larger.
しかし、緑色発光の方が赤色発光よりも視感度が良好であることもあり、緑色発光素子で
ある発光素子3の電流効率は赤色発光素子である比較発光素子3の電流効率の約2倍にも
なる。このことから、実施例の発光装置では、白色発光を得るための第3の発光色(発光
素子3の発光)の輝度の割合が増加しても、発光素子3が必要とする消費電力を、比較発
光素子3が必要とする消費電力よりも小さくすることが可能となった。
However, green light emission may have better visual sensitivity than red light emission, and the current efficiency of the
なお、実施例の発光装置においては、300cd/m2のD65付近の白色発光を得るた
めに必要な発光素子2(青)と発光素子3(緑)の実効輝度の両方が、比較例の発光装置
における比較発光素子2(青)と比較発光素子3(赤)の実効輝度と比較して小さくなっ
ているが、差分の輝度に関しては、発光素子1の黄色発光が担う輝度を増やすことにより
補っている。黄色発光である発光素子1の電流効率は非常に高いため、必要輝度が上昇し
たことで増えた消費電力は、発光素子2と発光素子3の必要輝度が低下したことにより低
減された消費電力に吸収され、低消費電力化を図ることができる。
In the light emitting device of the example, both the effective brightness of the light emitting element 2 (blue) and the light emitting element 3 (green) required to obtain white light emission near D65 of 300 cd / m 2 are the light emission of the comparative example. Although it is smaller than the effective brightness of the comparative light emitting element 2 (blue) and the comparative light emitting element 3 (red) in the apparatus, the difference brightness is compensated by increasing the brightness of the yellow light emission of the
結果として、白色表示を行う際の実施例の発光装置の消費電力は、駆動FETを含まない
場合で5.8mW/cm2、駆動FETを含む場合で14mW/cm2となった。比較例
の発光装置の消費電力がそれぞれ7.1mW/cm2、16mW/cm2であるため、約
1割から2割の消費電力を削減することができた。なお、駆動FETを含む場合の消費電
力の見積もりは、Anode−Cathode間の電圧(発光素子部分と駆動FET部分
の電圧の合計値)を一律15Vとして見積もった。
As a result, the power consumption of the light emitting device of Example when white display is performed, 5.8 mW / cm 2 in the case without the drive FET, became 14 mW / cm 2 in the case including the drive FET. Since the power consumption of the light emitting device of the comparative example are each 7.1mW / cm 2, 16mW / cm 2, it was possible to reduce the power consumption of 20% from about 10%. The power consumption when the drive FET is included is estimated by uniformly assuming that the voltage between the anode and the cathode (the total value of the voltage of the light emitting element portion and the drive FET portion) is 15V.
青色発光素子は他の色の発光素子と比較して、非常に多くの電力を消費するため、色度が
変化したことに対する消費電力の削減効果が大きい。また、D65付近の白色発光を得る
ための発光色及びその輝度の割合に関するバランスの変化による省電力化も得られ、実施
の形態1で示したような蛍光発光物質を用いた実施例の発光装置は消費電力の小さい発光
装置とすることができた。
Since the blue light emitting element consumes a very large amount of power as compared with the light emitting elements of other colors, the effect of reducing the power consumption due to the change in chromaticity is large. Further, power saving can be obtained by changing the balance regarding the emission color and the ratio of the brightness thereof in order to obtain white emission near D65, and the light emitting device of the example using the fluorescent light emitting material as shown in the first embodiment can be obtained. Could be a light emitting device with low power consumption.
本実施例では、本発明の発光装置を構成する発光素子(赤色の発光素子:発光素子4、黄
色の発光素子:発光素子5、緑色の発光素子:発光素子6及び青色の発光素子:発光素子
7)及び比較発光装置を構成する発光素子(赤色の発光素子:比較発光素子4、緑色の発
光素子:比較発光素子5及び青色の発光素子:比較発光素子6)を用い、各発光装置にお
いて、白色表示を行った場合の消費電力の試算を行った結果について説明する。
In this embodiment, the light emitting elements (red light emitting element: light emitting
発光素子4乃至発光素子7及び比較発光素子4乃至比較発光素子6において用いた有機化
合物の構造式を以下に示す。
The structural formulas of the organic compounds used in the
(発光素子4乃至発光素子7及び比較発光素子4乃至比較発光素子6の作製方法)
まず、ガラス基板上に、銀(Ag)とパラジウム(Pd)と銅(Cu)の合金膜(略称:
APC)をスパッタリング法により成膜し、第1の電極(反射電極)を形成した。なお、
その膜厚は100nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
(Method for manufacturing
First, on a glass substrate, an alloy film of silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) (abbreviation::
APC) was formed into a film by a sputtering method to form a first electrode (reflection electrode). note that,
The film thickness was 100 nm, and the electrode area was 2 mm × 2 mm.
次に、第1の電極上に、透明導電膜として酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物をスパッ
タリング法により成膜した。なお、透明導電膜の膜厚は、発光素子4(赤)が80nm、
発光素子5(黄)が45nm、発光素子6(緑)が45nm、発光素子7(青)が80n
m、比較発光素子4(赤)が85nm、比較発光素子5(緑)が45nm、比較発光素子
6(青)が110nmとした。
Next, an indium tin oxide containing silicon oxide as a transparent conductive film was formed on the first electrode by a sputtering method. The film thickness of the transparent conductive film is 80 nm for the light emitting element 4 (red).
Light emitting element 5 (yellow) is 45 nm, light emitting element 6 (green) is 45 nm, and light emitting element 7 (blue) is 80 n.
m, the comparative light emitting element 4 (red) was set to 85 nm, the comparative light emitting element 5 (green) was set to 45 nm, and the comparative light emitting element 6 (blue) was set to 110 nm.
続いて、有機化合物層の蒸着前の前処理として、反射電極及び透明導電膜が形成された基
板の表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った
。
Subsequently, as a pretreatment before vapor deposition of the organic compound layer, the surface of the substrate on which the reflective electrode and the transparent conductive film were formed was washed with water, fired at 200 ° C. for 1 hour, and then UV ozone treatment was performed for 370 seconds. ..
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度
放冷した。
After that, the substrate was introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure was reduced to about 10-4 Pa, vacuum fired at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber inside the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate was released for about 30 minutes. It was chilled.
次に、透明導電膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
た基板ホルダーに固定し、真空蒸着装置内を10−4Pa程度まで減圧した。この後、透
明導電膜上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(i)で表される3−[4−(
9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCP
Pn)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、第1の正孔注入層を形成した。そ
の膜厚は、発光素子4(赤)が30nm、発光素子5(黄)が40nm、発光素子6(緑
)が22.5nm、発光素子7(青)が50nm、比較発光素子4(赤)が10nm、比
較発光素子5(緑)が10nm、比較発光素子6(青)が15nmとした。また、PCP
Pnと酸化モリブデンの比率は、重量比で1:0.5(=PCPPn:酸化モリブデン)
となるように調節した。
Next, the substrate was fixed to a substrate holder provided in the vacuum vapor deposition apparatus so that the surface on which the transparent conductive film was formed faced down, and the pressure inside the vacuum vapor deposition apparatus was reduced to about 10 -4 Pa. After that, 3- [4- (
9-Phenyl) -Phenyl] -9-Phenyl-9H-Carbazole (abbreviation: PCP)
The first hole injection layer was formed by co-depositing Pn) and molybdenum oxide (VI). The film thickness is 30 nm for the light emitting element 4 (red), 40 nm for the light emitting element 5 (yellow), 22.5 nm for the light emitting element 6 (green), 50 nm for the light emitting element 7 (blue), and the comparative light emitting element 4 (red). 10 nm, the comparative light emitting element 5 (green) was 10 nm, and the comparative light emitting element 6 (blue) was 15 nm. Also, PCP
The ratio of Pn to molybdenum oxide is 1: 0.5 by weight (= PCPPn: molybdenum oxide).
It was adjusted to be.
次に、第1の正孔注入層上に、PCPPnを発光素子4乃至発光素子7は10nmの膜厚
となるように、比較発光素子4乃至比較発光素子6は15nmの膜厚となるように成膜し
、第1の正孔輸送層を形成した。
Next, on the first hole injection layer, PCPPn is formed so that the
さらに、第1の正孔輸送層上に、上記構造式(ii)で表される7−[4−(10−フェ
ニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:c
gDBCzPA)と、上記構造式(iii)で表されるN,N’−(ピレン−1,6−ジ
イル)ビス[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−ア
ミン](略称:1,6BnfAPrn−03)とを重量比で1:0.05(=cgDBC
zPA:1,6BnfAPrn−03)となるように25nm成膜することで第1の発光
層を形成した。
Further, on the first hole transport layer, 7- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -7H-dibenzo [c, g] carbazole (abbreviated as abbreviation) represented by the above structural formula (ii). : C
gDBCzPA) and N, N'-(pyrene-1,6-diyl) bis [(6, N-diphenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan) represented by the above structural formula (iii)) -8-Amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn-03) in a weight ratio of 1: 0.05 (= cgDBC)
The first light emitting layer was formed by forming a 25 nm film so as to have zPA: 1,6BnfAPrn-03).
続いて、第1の発光層上にcgDBCzPAを膜厚5nmとなるように成膜し、さらに、
上記構造式(iv)で表されるバソフェナントロリン(略称:BPhen)を15nmと
なるように成膜して第1の電子輸送層を形成した。
Subsequently, cgDBCzPA was formed on the first light emitting layer so as to have a film thickness of 5 nm, and further,
Basophenanthroline (abbreviation: BPhen) represented by the above structural formula (iv) was formed into a film having a thickness of 15 nm to form a first electron transport layer.
第1の電子輸送層を形成した後、酸化リチウム(Li2O)を0.1nmの膜厚となるよ
うに蒸着し、上記構造式(xi)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を2n
mとなるように蒸着し、さらに上記構造式(v)で表される4,4’,4’’−(ベンゼ
ン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P−II)と
酸化モリブデンとを重量比で1:0.5(=DBT3P−II:酸化モリブデン)となる
ように共蒸着して中間層を形成した。中間層は膜厚が12.5nmとなるように形成した
。
After forming the first electron transport layer, lithium oxide (Li 2 O) is vapor-deposited so as to have a film thickness of 0.1 nm, and copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) represented by the above structural formula (xi) is obtained. 2n
It is vapor-deposited so as to be m, and further, 4,4', 4''- (benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzothiophene) (abbreviation: DBT3P-II) represented by the above structural formula (v). ) And molybdenum oxide in a weight ratio of 1: 0.5 (= DBT3P-II: molybdenum oxide) to form an intermediate layer. The intermediate layer was formed so that the film thickness was 12.5 nm.
その後、中間層上に上記構造式(vi)で表される4−フェニル−4’−(9−フェニル
フルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)を20nm蒸着して
第2の正孔輸送層を形成した。
Then, 4-phenyl-4'-(9-phenylfluorene-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP) represented by the above structural formula (vi) is vapor-deposited on the intermediate layer at 20 nm to form a second positive. A hole transport layer was formed.
第2の正孔輸送層を形成した後、発光素子4乃至発光素子7では上記構造式(vii)で
表される2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベン
ゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)と、上記構造式(vi
ii)で表されるN−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[
4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−
2−アミン(略称:PCBBiF)と、上記構造式(ix)で表されるビス{2−[5−
メチル−6−(2−メチルフェニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(
2,4−ペンタンジオナト−κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(mp
mppm)2(acac)])とを、重量比0.8:0.2:0.06(=2mDBTB
PDBq−II:PCBBiF:[Ir(mpmppm)2(acac)])となるよう
に共蒸着して第2の発光層を形成した。膜厚は40nmとなるように成膜した。
After forming the second hole transport layer, in the
N- (1,1'-biphenyl-4-yl) -9,9-dimethyl-N-[represented by ii)
4- (9-Phenyl-9H-carbazole-3-yl) phenyl] -9H-fluorene-
2-Amine (abbreviation: PCBBiF) and screw {2- [5-] represented by the above structural formula (ix)
Methyl-6- (2-methylphenyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} (
2,4-Pentane dionato-κ 2 O, O') Iridium (III) (abbreviation: [Ir (mp)
mppm) 2 (acac)]) and weight ratio 0.8: 0.2: 0.06 (= 2mDBTB)
PDBq-II: PCBBiF: [Ir (mpmppm) 2 (acac)]) was co-deposited to form a second light emitting layer. The film was formed so that the film thickness was 40 nm.
比較発光素子4乃至比較発光素子6では、第2の正孔輸送層を形成した後、2mDBTB
PDBq−IIと、PCBBiFと、上記構造式(xii)で表されるビス[2−(6−
tert−ブチル−4−ピリミジニル−κN3)フェニル−κC](2,4−ペンタンジ
オナト−κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)2(ac
ac)])とを、重量比で0.7:0.3:0.06(=2mDBTBPDBq−II:
PCBBiF:[Ir(tBuppm)2(acac)])となるように20nm共蒸着
した後、2mDBTBPDBq−IIと上記構造式(xiii)で表されるビス{4,6
−ジメチル−2−[5−(2,6−ジメチルフェニル)−3−(3,5−ジメチルフェニ
ル)−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,8−ジメチル−4,6−ノナンジ
オナト−κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−dmp)
2(divm)])とを重量比で1:0.06(=2mDBTBPDBq−II:[Ir
(dmdppr−dmp)2(divm)])となるように20nm共蒸着して第2の発
光層を形成した。
In the comparative
PDBq-II, PCBBiF, and a screw represented by the above structural formula (xii) [2- (6- (6- (6-)
tert-Butyl-4-pyrimidinyl-κN3) Phenyl-κC] (2,4-pentanedionato-κ 2 O, O') Iridium (III) (abbreviation: [Ir (tBuppm) 2 (ac)
ac)]) by weight ratio 0.7: 0.3: 0.06 (= 2mDBTBPDBq-II:
PCBiF: [Ir (tBuppm) 2 (acac)]) 20 nm co-deposited, then 2 mDBTBPDBq-II and screws {4,6 represented by the above structural formula (xiii)
-Dimethyl-2- [5- (2,6-dimethylphenyl) -3- (3,5-dimethylphenyl) -2-pyrazinyl-κN] phenyl-κC} (2,8-dimethyl-4,6-nonandionato) -Κ 2 O, O') Iridium (III) (abbreviation: [Ir (dmdppr-dmp))
2 (divm)]) in weight ratio of 1: 0.06 (= 2mDBTBPDBq-II: [Ir
(Dmdppr-dmp) 2 (divm)]) was co-deposited at 20 nm to form a second light emitting layer.
続いて、第2の発光層上に、2mDBTBPDBq−IIを発光素子4乃至発光素子7で
は15nmとなるように、比較発光素子4乃至比較発光素子6では30nmとなるように
蒸着し、さらに2mDBTBPDBq−II上にBPhenを発光素子4乃至発光素子7
では20nmとなるように、比較発光素子4乃至比較発光素子6では15nmとなるよう
に蒸着することで第2の電子輸送層を形成した。
Subsequently, 2mDBTBPDBq-II is deposited on the second light emitting layer so as to be 15 nm in the
The second electron transport layer was formed by vapor deposition so as to be 20 nm in the comparative
この後、フッ化リチウムを1nmとなるように蒸着して電子注入層を形成し、最後に銀と
マグネシウムとを1:0.1(体積比)で15nmとなるように共蒸着を行い、続けてI
TOをスパッタリング法により70nm成膜して第2の電極(半透過半反射電極)を形成
して、発光素子4乃至発光素子7及び比較発光素子4乃至比較発光素子6を作製した。な
お、上述の蒸着過程においては、すべて抵抗加熱法による蒸着を用いた。
After that, lithium fluoride is vapor-deposited to 1 nm to form an electron-injected layer, and finally silver and magnesium are co-deposited to 15 nm at a ratio of 1: 0.1 (volume ratio), and the process is continued. I
A second electrode (semi-transmissive semi-reflective electrode) was formed by forming a 70 nm film of TO by a sputtering method to produce a
発光素子4乃至発光素子7及び比較発光素子4乃至比較発光素子6の素子構造をまとめた
表を示す。
A table summarizing the element structures of the
発光素子4乃至発光素子7及び比較発光素子4乃至比較発光素子6を、窒素雰囲気のグロ
ーブボックス内において、発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する
作業(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にUV処理(波長365nm、6J/cm
2)、80℃にて1時間熱処理)を行った後、初期特性について測定を行った。なお、測
定は室温(25℃に保たれた雰囲気)で行った。
Work of sealing the
2 ) After heat treatment at 80 ° C. for 1 hour), the initial characteristics were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere maintained at 25 ° C.).
発光素子4乃至発光素子7の輝度−電流密度特性を図28に、電流効率−輝度特性を図2
9に、輝度−電圧特性を図30に、電流−電圧特性を図31に、色度座標を図32に示す
。
The luminance-current density characteristics of the
9, the luminance-voltage characteristic is shown in FIG. 30, the current-voltage characteristic is shown in FIG. 31, and the chromaticity coordinate is shown in FIG.
また、比較発光素子4乃至比較発光素子6の輝度−電流密度特性を図33に、電流効率−
輝度特性を図34に、輝度−電圧特性を図35に、電流−電圧特性を図36に示す。
Further, the brightness-current density characteristics of the comparative
The luminance characteristic is shown in FIG. 34, the luminance-voltage characteristic is shown in FIG. 35, and the current-voltage characteristic is shown in FIG. 36.
続いて、これらの素子を用いて作製した発光装置の、D65付近の白色表示における消費
電力を試算した。発光装置の消費電力を試算するに当たっては、以下の条件を仮定した。
Subsequently, the power consumption of the light emitting device manufactured by using these elements in the white display near D65 was calculated. In estimating the power consumption of the light emitting device, the following conditions were assumed.
実施例の発光装置の計算結果を表7に、比較例の発光装置の計算結果を表8にそれぞれ示
す。
Table 7 shows the calculation results of the light emitting device of the example, and Table 8 shows the calculation results of the light emitting device of the comparative example.
上記計算結果において、実効輝度は真性輝度×開口率×1/4(サブピクセルの面積比率
(1画素が赤、緑、青及び黄の4つのサブピクセルからなる発光装置を仮定))、電流量
は電流密度×パネル面積×開口率×1/4(各サブピクセルの面積比率)、表示部の消費
電力は電流量×電圧でそれぞれ計算した。
In the above calculation result, the effective brightness is intrinsic brightness × aperture ratio × 1/4 (area ratio of subpixels (assuming a light emitting device in which one pixel consists of four subpixels of red, green, blue and yellow)) and the amount of current. Was calculated as current density × panel area × aperture ratio × 1/4 (area ratio of each subpixel), and the power consumption of the display unit was calculated as current amount × voltage.
表7、表8から、白を出すための消費電力は、比較例の発光装置では394mW、実施例
の発光装置は266mWで、実施例の発光装置の方が低消費電力となった。比較例の発光
装置では白を発光させるとき、比較発光素子4(赤)、比較発光素子5(緑)ともに一定
割合の真性輝度が必要となる。対して、実施例の発光装置で白を発光させるとき、発光素
子4(赤)は非発光で、発光素子6(緑)についても139cd/m2と発光輝度は小さ
く、消費電力にほとんど影響していない。つまり実施例の発光装置では白を出すとき、ほ
ぼ発光素子7(青)と発光素子5(黄)のみを発光させている。発光素子5(黄)の電流
効率は137cd/Aと高効率であるため、比較例の発光装置と実施例の発光装置では青
色素子の消費電力が同程度であるにも関わらず、実施例の発光装置は比較例の発光装置と
比較して大幅な低消費電力化が実現できた。
From Tables 7 and 8, the power consumption for producing white was 394 mW in the light emitting device of the comparative example and 266 mW in the light emitting device of the example, and the light emitting device of the example had lower power consumption. In the light emitting device of the comparative example, when white is emitted, both the comparative light emitting element 4 (red) and the comparative light emitting element 5 (green) require a certain percentage of intrinsic brightness. On the other hand, when white is emitted by the light emitting device of the embodiment, the light emitting element 4 (red) does not emit light, and the light emitting element 6 (green) also has a small emission brightness of 139 cd / m 2, which has almost an effect on power consumption. Not. That is, in the light emitting device of the embodiment, when white is emitted, only the light emitting element 7 (blue) and the light emitting element 5 (yellow) are made to emit light. Since the current efficiency of the light emitting element 5 (yellow) is as high as 137 cd / A, although the power consumption of the blue element is about the same in the light emitting device of the comparative example and the light emitting device of the embodiment, the light emitting device of the embodiment The light emitting device was able to realize a significant reduction in power consumption as compared with the light emitting device of the comparative example.
本発明の一態様の発光装置にてD65付近の白色表示を300cd/m2で行った際の輝
度劣化について見積もった結果を示す。本実施例では、本発明の一態様の発光装置を構成
する発光素子と同じ構造を有する発光素子8(青)、発光素子9(黄)を電流密度一定の
条件において、それぞれ初期輝度300cd/m2、3000cd/m2とし、駆動試験
を行った。各々の発光素子における初期輝度は、下記表で示した条件の本発明の一態様の
発光装置においてD65付近の白色表示を得るために必要な輝度に近い値を設定した。白
色表示を行った場合を想定して駆動試験を行ったのは、連続点灯である白色表示が最も劣
化が進みやすい条件のためである。
The result of estimating the luminance deterioration when the white display around D65 is performed at 300 cd / m 2 by the light emitting device of one aspect of the present invention is shown. In this embodiment, the light emitting element 8 (blue) and the light emitting element 9 (yellow) having the same structure as the light emitting element constituting the light emitting device of one aspect of the present invention have an initial brightness of 300 cd / m under the condition of constant current density. A drive test was performed at 2 to 3000 cd /
なお、赤の素子と緑の素子に関しては、黄色の発光層から光を取り出していることから、
黄色の発光素子と同様の劣化挙動を示すと考えられるため、及び、実施例2で示したよう
にD65付近の白色表示を行う際に必要な輝度が小さく信頼性の律速とはならないための
2点を理由として測定していない。
As for the red element and the green element, since the light is extracted from the yellow light emitting layer,
2 Because it is considered to exhibit the same deterioration behavior as the yellow light emitting element, and because the brightness required for white display near D65 as shown in Example 2 is small and the rate-determining factor of reliability is not obtained. Not measured because of points.
発光素子8及び発光素子9で用いた有機化合物の構造式を以下に示す。
The structural formulas of the organic compounds used in the
(発光素子8及び発光素子9の作製方法)
まず、ガラス基板上に、銀(Ag)とパラジウム(Pd)と銅(Cu)の合金膜(略称:
APC)をスパッタリング法により成膜し、第1の電極(反射電極)を形成した。なお、
その膜厚は100nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
(Method for manufacturing
First, on a glass substrate, an alloy film of silver (Ag), palladium (Pd), and copper (Cu) (abbreviation::
APC) was formed into a film by a sputtering method to form a first electrode (reflection electrode). note that,
The film thickness was 100 nm, and the electrode area was 2 mm × 2 mm.
次に、第1の電極上に、透明導電膜として酸化ケイ素を含むインジウム錫酸化物をスパッ
タリング法により成膜した。なお、透明導電膜の膜厚は、発光素子8(青)が85nm、
発光素子9(黄)が65nmとした。
Next, an indium tin oxide containing silicon oxide as a transparent conductive film was formed on the first electrode by a sputtering method. The film thickness of the transparent conductive film is 85 nm for the light emitting element 8 (blue).
The light emitting element 9 (yellow) was set to 65 nm.
続いて、有機化合物層の蒸着前の前処理として、反射電極及び透明導電膜が形成された基
板の表面を水で洗浄し、200℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った
。
Subsequently, as a pretreatment before vapor deposition of the organic compound layer, the surface of the substrate on which the reflective electrode and the transparent conductive film were formed was washed with water, fired at 200 ° C. for 1 hour, and then UV ozone treatment was performed for 370 seconds. ..
その後、10−4Pa程度まで内部が減圧された真空蒸着装置に基板を導入し、真空蒸着
装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度
放冷した。
After that, the substrate was introduced into a vacuum vapor deposition apparatus whose internal pressure was reduced to about 10-4 Pa, vacuum fired at 170 ° C. for 30 minutes in a heating chamber inside the vacuum vapor deposition apparatus, and then the substrate was released for about 30 minutes. It was chilled.
次に、透明導電膜が形成された面が下方となるように、基板を真空蒸着装置内に設けられ
た基板ホルダーに固定した。この後、透明導電膜上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上
記構造式(xiv)で表される9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アント
リル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)と酸化モリブデン(VI)
を共蒸着することで、第1の正孔注入層を形成した。その膜厚は、発光素子8(青)を4
0nm、発光素子9(黄)を45nmとした。また、PCzPAと酸化モリブデンの比率
は、重量比で1:0.5(=PCzPA:酸化モリブデン)となるように調節した。
Next, the substrate was fixed to a substrate holder provided in the vacuum vapor deposition apparatus so that the surface on which the transparent conductive film was formed was facing downward. After that, 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H- represented by the above structural formula (xiv) by a vapor deposition method using resistance heating on a transparent conductive film. Carbazole (abbreviation: PCzPA) and molybdenum oxide (VI)
Was co-deposited to form a first hole injection layer. The film thickness is 4 for the light emitting element 8 (blue).
The light emitting element 9 (yellow) was set to 0 nm and 45 nm. The ratio of PCzPA to molybdenum oxide was adjusted to be 1: 0.5 (= PCzPA: molybdenum oxide) by weight.
次に、第1の正孔注入層上に、PCzPAを膜厚20nmとなるように成膜し、第1の正
孔輸送層を形成した。
Next, PCzPA was formed on the first hole injection layer so as to have a film thickness of 20 nm to form the first hole transport layer.
さらに、第1の正孔輸送層上に、上記構造式(ii)で表される7−[4−(10−フェ
ニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:c
gDBCzPA)と、上記構造式(iii)で表されるN,N’−(ピレン−1,6−ジ
イル)ビス[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−ア
ミン](略称:1,6BnfAPrn−03)とを重量比で1:0.03(=cgDBC
zPA:1,6BnfAPrn−03)となるように25nm成膜することで第1の発光
層を形成した。
Further, on the first hole transport layer, 7- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -7H-dibenzo [c, g] carbazole (abbreviated as abbreviation) represented by the above structural formula (ii). : C
gDBCzPA) and N, N'-(pyrene-1,6-diyl) bis [(6, N-diphenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan) represented by the above structural formula (iii)) -8-Amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn-03) in a weight ratio of 1: 0.03 (= cgDBC)
The first light emitting layer was formed by forming a 25 nm film so as to have zPA: 1,6BnfAPrn-03).
続いて、第1の発光層上にcgDBCzPAを膜厚10nmとなるように成膜し、さらに
、上記構造式(vi)で表されるバソフェナントロリン(略称:BPhen)を10nm
となるように成膜して第1の電子輸送層を形成した。
Subsequently, cgDBCzPA is formed on the first light emitting layer so as to have a film thickness of 10 nm, and vasofenanthroline (abbreviation: BPhen) represented by the above structural formula (vi) is further formed at 10 nm.
The first electron transport layer was formed by forming a film so as to be.
第1の電子輸送層を形成した後、酸化リチウム(Li2O)を0.1nmの膜厚となるよ
うに蒸着し、上記構造式(xi)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を2n
mとなるように蒸着し、さらにPCzPAと酸化モリブデンとを重量比で1:0.5(=
PCzPA:酸化モリブデン)となるように共蒸着して中間層を形成した。中間層は膜厚
が12.5nmとなるように形成した。
After forming the first electron transport layer, lithium oxide (Li 2 O) is vapor-deposited so as to have a film thickness of 0.1 nm, and copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) represented by the above structural formula (xi) is obtained. 2n
Evaporate to a weight of m, and then add PCzPA and molybdenum oxide in a weight ratio of 1: 0.5 (=).
An intermediate layer was formed by co-depositing to form PCzPA (molybdenum oxide). The intermediate layer was formed so that the film thickness was 12.5 nm.
その後、中間層上にPCzPAを20nm蒸着して第2の正孔輸送層を形成した。 Then, PCzPA was deposited at 20 nm on the intermediate layer to form a second hole transport layer.
第2の正孔輸送層を形成した後、上記構造式(vii)で表される2−[3’−(ジベン
ゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略
称:2mDBTBPDBq−II)と、上記構造式(viii)で表されるN−(1,1
’−ビフェニル−4−イル)−9,9−ジメチル−N−[4−(9−フェニル−9H−カ
ルバゾール−3−イル)フェニル]−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBi
F)と、上記構造式(ix)で表されるビス{2−[5−メチル−6−(2−メチルフェ
ニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}(2,4−ペンタンジオナト−κ
2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(mpmppm)2(acac)])
とを、重量比0.8:0.2:0.06(=2mDBTBPDBq−II:PCBBiF
:[Ir(mpmppm)2(acac)])となるように共蒸着して第2の発光層を形
成した。膜厚は40nmとなるように成膜した。
After forming the second hole transport layer, 2- [3'-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxaline represented by the above structural formula (vii) ( Abbreviation: 2mDBTBPDBq-II) and N- (1,1) represented by the above structural formula (viii).
'-Biphenyl-4-yl) -9,9-dimethyl-N- [4- (9-phenyl-9H-carbazole-3-yl) phenyl] -9H-fluorene-2-amine (abbreviation: PCBBi)
F) and bis {2- [5-methyl-6- (2-methylphenyl) -4-pyrimidinyl-κN3] phenyl-κC} (2,4-pentandionato) represented by the above structural formula (ix). −κ
2 O, O') Iridium (III) (abbreviation: [Ir (mpmppm) 2 (acac)])
And the weight ratio 0.8: 0.2: 0.06 (= 2mDBTBPDBq-II: PCBBiF)
: [Ir (mpmppm) 2 (acac)]) was co-deposited to form a second light emitting layer. The film was formed so that the film thickness was 40 nm.
続いて、第2の発光層上に、2mDBTBPDBq−IIを15nmとなるように蒸着し
、さらに2mDBTBPDBq−II上にBPhenを20nmとなるように蒸着するこ
とで第2の電子輸送層を形成した。
Subsequently, 2mDBTBPDBq-II was deposited on the second light emitting layer so as to have a thickness of 15 nm, and BPhen was further deposited on the 2mDBTBPDBq-II so as to have a thickness of 20 nm to form a second electron transport layer.
この後、フッ化リチウムを1nmとなるように蒸着して電子注入層を形成し、最後に銀と
マグネシウムとを1:0.1(体積比)で15nmとなるように共蒸着を行い、続けてI
TOをスパッタリング法により70nm成膜して第2の電極(半透過半反射電極)を形成
して発光素子8(青)及び発光素子9(黄)を作製した。なお、上述の蒸着過程において
は、すべて抵抗加熱法による蒸着を用いた。
After that, lithium fluoride is vapor-deposited to 1 nm to form an electron-injected layer, and finally silver and magnesium are co-deposited to 15 nm at a ratio of 1: 0.1 (volume ratio), and the process is continued. I
A second electrode (semi-transmissive semi-reflective electrode) was formed by forming a 70 nm film of TO by a sputtering method to produce a light emitting element 8 (blue) and a light emitting element 9 (yellow). In the above-mentioned vapor deposition process, vapor deposition by the resistance heating method was used.
発光素子8及び発光素子9の素子構造をまとめた表を示す。
A table summarizing the element structures of the
発光素子8(青)及び発光素子9(黄)を、窒素雰囲気のグローブボックス内において、
発光素子が大気に曝されないようにガラス基板により封止する作業(シール材を素子の周
囲に塗布し、封止時にUV処理(波長365nm、6J/cm2)、80℃にて1時間熱
処理)を行った後、初期特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれ
た雰囲気)で行った。また、測定は、発光素子8は青色、発光素子9は黄色のカラーフィ
ルタを介して行った。
The light emitting element 8 (blue) and the light emitting element 9 (yellow) are placed in a glove box having a nitrogen atmosphere.
Work to seal the light emitting element with a glass substrate so that it is not exposed to the atmosphere (apply a sealing material around the element, UV treatment at the time of sealing (wavelength 365 nm, 6 J / cm 2 ), heat treatment at 80 ° C for 1 hour) After that, the initial characteristics were measured. The measurement was performed at room temperature (atmosphere maintained at 25 ° C.). Further, the measurement was performed through a color filter in which the
発光素子8(青)及び発光素子9(黄)の輝度−電流密度特性を図39に、電流効率−輝
度特性を図40に、輝度−電圧特性を図41に、電流−電圧特性を図42に、発光スペク
トルを図43に示す。このように、発光素子8及び発光素子9は良好な特性を示した。
The brightness-current density characteristics of the light emitting element 8 (blue) and the light emitting element 9 (yellow) are shown in FIG. 39, the current efficiency-luminance characteristics are shown in FIG. 40, the brightness-voltage characteristics are shown in FIG. 41, and the current-voltage characteristics are shown in FIG. 42. The emission spectrum is shown in FIG. 43. As described above, the
続いて、発光素子8(青)、発光素子9(黄)を電流密度一定の条件においてそれぞれ初
期輝度300cd/m2、3000cd/m2とし、駆動試験を行った。初期輝度を10
0%と規格化して、駆動時間に対する輝度変化を表したグラフを図44に示す。
Subsequently, the light emitting element 8 (blue), the light emitting element 9 respectively and the
FIG. 44 shows a graph showing the change in brightness with respect to the driving time, standardized to 0%.
このグラフより、発光素子8が初期輝度の90%まで劣化するのに要する時間は約230
0時間、同じく発光素子9が要する時間は約6000時間であった。この結果から、本発
明の一態様の発光装置は非常に消費電力の小さい発光装置でありながら、輝度劣化が小さ
く実用に耐えうる信頼性を備えた発光装置であることがわかった。
From this graph, it takes about 230 time for the
Similarly, the time required for the light emitting element 9 was about 6000 hours for 0 hours. From this result, it was found that the light emitting device of one aspect of the present invention is a light emitting device having very low power consumption, but has low brightness deterioration and reliability that can withstand practical use.
本実施例では、実際に白色カラーフィルタ方式にて254ppiの発光装置を作製した。
作製した発光装置の表示写真を図37に示す。サブピクセルは赤、黄、緑、青の画素がそ
れぞれ50μm×50μmで田の字型に配置されている。この発光装置と赤、緑、青の画
素による白色カラーフィルタ方式の比較例の発光装置の静止画表示時の消費電力比較を図
38に示す。消費電力は、ピーク輝度を300cd/m2として、各種静止画でのパネル
部のものを算出している。
In this example, a 254 ppi light emitting device was actually manufactured by a white color filter method.
A display photograph of the produced light emitting device is shown in FIG. 37. As the sub-pixels, red, yellow, green, and blue pixels are 50 μm × 50 μm, respectively, and are arranged in a paddy shape. FIG. 38 shows a comparison of power consumption of the light emitting device and the light emitting device of the comparison example of the white color filter method using red, green, and blue pixels when displaying a still image. The power consumption is calculated for the panel portion of various still images with the peak brightness of 300 cd / m 2.
実施例の発光装置が比較例の発光装置より低消費電力化しているのは図38より明らかで
ある。特に、白色の表示部が多い映像において、本発明の低電力化の効果が顕著である。
なお、白メインの表示をピークに、黒表示の静止画表示であればあるほど、単位面積当た
りのパネル消費電力は低くなっている。これはバックライトを点灯させ続ける必要のある
液晶とは異なり、黒表示の場合にOLEDでは非発光で済むためである。
It is clear from FIG. 38 that the light emitting device of the example consumes less power than the light emitting device of the comparative example. In particular, the effect of the present invention on reducing power consumption is remarkable in an image having many white display units.
It should be noted that the panel power consumption per unit area is lower as the still image display is black, with the white main display as the peak. This is because, unlike the liquid crystal that needs to keep the backlight on, the OLED does not emit light in the case of black display.
(参考例)
本参考例では、実施例で用いた有機化合物、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス
[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略
称:1,6BnfAPrn−03)の合成方法について説明する。なお、1,6BnfA
Prn−03の構造を以下に示す。
(Reference example)
In this reference example, the organic compound used in the examples, N, N'-(pyrene-1,6-diyl) bis [(6, N-diphenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan)- 8-Amine] (abbreviation: 1,6BnfAPrn-03) will be described. In addition, 1,6BnfA
The structure of Prn-03 is shown below.
<ステップ1:6−ヨードベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フランの合成>
500mL三口フラスコに、8.5g(39mmol)のベンゾ[b]ナフト[1,2−
d]フランを加え、フラスコ内を窒素置換した後、195mLのテトラヒドロフラン(T
HF)を加えた。この溶液を−75℃に冷却してから、この溶液に25mL(40mmo
l)のn−ブチルリチウム(1.59mol/L n−ヘキサン溶液)を滴下して加えた
。滴下後、得られた溶液を室温で1時間攪拌した。
<Step 1: Synthesis of 6-iodobenzo [b] naphtho [1,2-d] franc>
8.5 g (39 mmol) of benzo [b] naphtho [1,2-
d] After adding furan and replacing the inside of the flask with nitrogen, 195 mL of tetrahydrofuran (T)
HF) was added. Cool the solution to -75 ° C and then add 25 mL (40 mmo) to this solution.
l) n-Butyllithium (1.59 mol / L n-hexane solution) was added dropwise. After the dropping, the obtained solution was stirred at room temperature for 1 hour.
所定時間経過後、この溶液を−75℃に冷却してから、ヨウ素10g(40mmol)を
THF40mLに溶かした溶液を滴下して加えた。滴下後、得られた溶液を室温に戻しな
がら17時間攪拌した。所定時間経過後、この混合物にチオ硫酸ナトリウム水溶液を加え
、1時間攪拌した後、この混合物の有機層を水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムによ
り乾燥した。乾燥後、この混合物を自然濾過し、得られた溶液をセライト(和光純薬工業
株式会社、カタログ番号:531−16855)、フロリジール(和光純薬工業株式会社
、カタログ番号:540−00135)を通して吸引濾過した。得られた濾液を濃縮して
得た固体を、トルエンにて再結晶を行ったところ、目的の白色粉末を収量6.0g(18
mmol)、収率45%で得た。ステップ1の合成スキームを以下に示す。
After a lapse of a predetermined time, the solution was cooled to −75 ° C., and then a solution prepared by dissolving 10 g (40 mmol) of iodine in 40 mL of THF was added dropwise. After the dropping, the obtained solution was stirred for 17 hours while returning to room temperature. After a lapse of a predetermined time, an aqueous sodium thiosulfate solution was added to the mixture, and the mixture was stirred for 1 hour. Then, the organic layer of the mixture was washed with water, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. After drying, the mixture is naturally filtered, and the obtained solution is suctioned through Celite (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., catalog number: 531-16855) and Florisil (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., catalog number: 540-00135). It was filtered. The solid obtained by concentrating the obtained filtrate was recrystallized from toluene, and the yield of the target white powder was 6.0 g (18).
mmol), yield 45%. The synthesis scheme of
<ステップ2:.6−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フランの合成>
200mL三口フラスコに、6.0g(18mmol)の6−ヨードベンゾ[b]ナフト
[1,2−d]フランと、2.4g(19mmol)のフェニルボロン酸と、70mLの
トルエンと、20mLのエタノールと、22mLの炭酸カリウム水溶液(2.0mol/
L)を入れた。この混合物を減圧しながら攪拌することで脱気をした。脱気後フラスコ内
を窒素下としてから、480mg(0.42mmol)のテトラキス(トリフェニルホス
フィン)パラジウム(0)を加えた。この混合物を窒素気流下、90℃で12時間攪拌し
た。
<Step 2: ... Synthesis of 6-Phenylbenzo [b] Naft [1,2-d] Franc>
In a 200 mL three-necked flask, 6.0 g (18 mmol) of 6-iodobenzo [b] naphtho [1,2-d] furan, 2.4 g (19 mmol) of phenylboronic acid, 70 mL of toluene, and 20 mL of ethanol. , 22 mL aqueous potassium carbonate solution (2.0 mol /
L) was added. The mixture was degassed by stirring while reducing the pressure. After degassing, the inside of the flask was placed under nitrogen, and then 480 mg (0.42 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0) was added. The mixture was stirred at 90 ° C. for 12 hours under a nitrogen stream.
所定時間経過後、この混合物に水を加え、水層をトルエンにより抽出した。得られた抽出
液と有機層を合わせて、水で洗浄後、硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自
然濾過し、得られた濾液を濃縮して得た固体を、トルエンに溶かした。得られた溶液をセ
ライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、フロリジール(
和光純薬工業株式会社、カタログ番号:540−00135)、アルミナを通して吸引濾
過した。得られたろ液を濃縮して得た固体を、トルエンにより再結晶を行ったところ、目
的の白色固体を収量4.9g(17mmol)、収率93%で得た。ステップ2の合成ス
キームを以下に示す。
After a lapse of time, water was added to the mixture and the aqueous layer was extracted with toluene. The obtained extract and the organic layer were combined, washed with water, and dried over magnesium sulfate. The mixture was naturally filtered and the resulting filtrate was concentrated and the resulting solid was dissolved in toluene. The obtained solution was used as Celite (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Catalog No .: 531-16855), Florisil (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Catalog No .: 540-00135), suction filtration was performed through alumina. The solid obtained by concentrating the obtained filtrate was recrystallized from toluene to obtain the desired white solid in a yield of 4.9 g (17 mmol) and a yield of 93%. The synthesis scheme of
<ステップ3:8−ヨード−6−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フランの合
成>
300mL三口フラスコに、4.9g(17mmol)の6−フェニルベンゾ[b]ナフ
ト[1,2−d]フランを加え、フラスコ内を窒素置換した後、87mLのテトラヒドロ
フラン(THF)を加えた。この溶液を−75℃に冷却してから、この溶液に11mL(
18mmol)のn−ブチルリチウム(1.59mol/L n−ヘキサン溶液)を滴下
して加えた。滴下後、得られた溶液を室温で1時間攪拌した。所定時間経過後、この溶液
を−75℃に冷却してから、ヨウ素4.6g(18mmol)をTHF18mLに溶かし
た溶液を滴下して加えた。
<Step 3: Synthesis of 8-iodo-6-phenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] franc>
To a 300 mL three-necked flask, 4.9 g (17 mmol) of 6-phenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan was added, the inside of the flask was replaced with nitrogen, and then 87 mL of tetrahydrofuran (THF) was added. Cool the solution to -75 ° C and then add 11 mL to this solution (
18 mmol) of n-butyllithium (1.59 mol / L n-hexane solution) was added dropwise. After the dropping, the obtained solution was stirred at room temperature for 1 hour. After a lapse of a predetermined time, the solution was cooled to −75 ° C., and then a solution prepared by dissolving 4.6 g (18 mmol) of iodine in 18 mL of THF was added dropwise.
得られた溶液を室温に戻しながら17時間攪拌した。所定時間経過後、この混合物にチオ
硫酸ナトリウム水溶液を加え、1時間攪拌した後、この混合物の有機層を水で洗浄し、有
機層を硫酸マグネシウムにより乾燥した。この混合物を自然濾過して得られたろ液をセラ
イト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)、フロリジール(和
光純薬工業株式会社、カタログ番号:540−00135)、アルミナを通して吸引濾過
した。得られたろ液を濃縮して得た固体を、トルエンにより再結晶を行ったところ、目的
の白色固体を収量3.7g(8.8mmol)、収率53%で得た。ステップ3の合成ス
キームを以下に示す。
The obtained solution was stirred for 17 hours while returning to room temperature. After a lapse of a predetermined time, an aqueous sodium thiosulfate solution was added to the mixture, and the mixture was stirred for 1 hour. Then, the organic layer of the mixture was washed with water, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. The filtrate obtained by spontaneously filtering this mixture is suction-filtered through Celite (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., catalog number: 531-16855), Florisil (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., catalog number: 540-00135), and alumina. bottom. The solid obtained by concentrating the obtained filtrate was recrystallized from toluene to obtain the desired white solid in a yield of 3.7 g (8.8 mmol) and a yield of 53%. The synthesis scheme of
<ステップ4:1,6BnfAPrn−03の合成>
100mL三口フラスコに、0.71g(2.0mmol)の1,6−ジブロモピレンと
、1.0g(10.4mmol)のナトリウムtert−ブトキシドと、トルエン10m
Lと、0.36mL(4.0mmol)のアニリンと、0.3mLのトリ(tert−ブ
チル)ホスフィンの10wt%ヘキサン溶液を加え、フラスコ内を窒素置換した。この混
合物に50mg(85μmol)のビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)を
加え、80℃で2時間攪拌した。
<Step 4: Synthesis of 1,6BnfAPrn-03>
0.71 g (2.0 mmol) of 1,6-dibromopyrene, 1.0 g (10.4 mmol) of sodium tert-butoxide, and 10 m of toluene in a 100 mL three-necked flask.
L, 0.36 mL (4.0 mmol) of aniline, and 0.3 mL of a 10 wt% hexane solution of tri (tert-butyl) phosphine were added, and the inside of the flask was replaced with nitrogen. 50 mg (85 μmol) of bis (dibenzylideneacetone) palladium (0) was added to this mixture, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours.
所定時間経過後、得られた混合物に、1.7g(4.0mmol)の8−ヨード−6−フ
ェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フランと、180mg(0.44mmol)の
2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’、6’−ジメトキシビフェニル(略称S−Pho
s)と、50mg(85μmol)のビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)
を加え、この混合物を100℃で15時間攪拌した。所定時間経過後、得られた混合物を
セライト(和光純薬工業株式会社、カタログ番号:531−16855)を通してろ過し
た。得られたろ液を濃縮して得た固体を、エタノールで洗浄し、トルエンにて再結晶を行
ったところ、目的の黄色固体を1.38g(1.4mmol)、収率71%で得た。
After a lapse of time, 1.7 g (4.0 mmol) of 8-iodo-6-phenylbenzo [b] naphtho [1,2-d] furan and 180 mg (0.44 mmol) of 2 were added to the resulting mixture. -Dicyclohexylphosphino-2', 6'-dimethoxybiphenyl (abbreviated as S-Pho)
s) and 50 mg (85 μmol) of bis (dibenzylideneacetone) palladium (0)
Was added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 15 hours. After a lapse of a predetermined time, the obtained mixture was filtered through Celite (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Catalog No .: 531-16855). The solid obtained by concentrating the obtained filtrate was washed with ethanol and recrystallized from toluene to obtain 1.38 g (1.4 mmol) of the desired yellow solid in a yield of 71%.
得られた黄色固体1.37mg(1.4mmol)をトレインサブリメーション法により
昇華精製した。昇華精製は、アルゴン流量10mL/min、圧力2.3Paの条件で黄
色固体を370℃で加熱して行った。昇華精製後、黄色固体を0.68g(0.70mm
ol)、50%の回収率で得た。ステップ4の合成スキームを以下に示す。
1.37 mg (1.4 mmol) of the obtained yellow solid was sublimated and purified by the train sublimation method. Sublimation purification was carried out by heating the yellow solid at 370 ° C. under the conditions of an argon flow rate of 10 mL / min and a pressure of 2.3 Pa. After sublimation purification, 0.68 g (0.70 mm) of yellow solid
ol), obtained with a recovery rate of 50%. The synthesis scheme of
なお、上記ステップ4で得られた黄色固体の核磁気共鳴分光法(1H NMR)による分
析結果を以下に示す。この結果から、1,6BnfAPrn−03が得られたことがわか
った。
The analysis results of the yellow solid obtained in
1H NMR(ジクロロメタン−d2、500MHz):δ=6.88(t、J=7.7
Hz、4H)、7.03−7.06(m、6H)、7.11(t、J=7.5Hz、2H
)、7.13(d、J=8.0Hz、2H)、7.28−7.32(m、8H)、7.3
7(t、J=8.0Hz、2H)、7.59(t、J=7.2Hz、2H)、7.75(
t、J=7.7Hz、2H)、7.84(d、J=9.0Hz、2H)、7.88(d、
J=8.0Hz、2H)、8.01(s、2H)、8.07(d、J=8.0Hz、4H
)、8.14(d、J=9.0Hz、2H)、8.21(d、J=8.0Hz、2H)、
8.69(d、J=8.5Hz、2H).
1 1 H NMR (dichloromethane-d2, 500 MHz): δ = 6.88 (t, J = 7.7)
Hz, 4H), 7.03-7.06 (m, 6H), 7.11 (t, J = 7.5Hz, 2H)
), 7.13 (d, J = 8.0Hz, 2H), 7.28-7.32 (m, 8H), 7.3
7 (t, J = 8.0Hz, 2H), 7.59 (t, J = 7.2Hz, 2H), 7.75 (
t, J = 7.7Hz, 2H), 7.84 (d, J = 9.0Hz, 2H), 7.88 (d,
J = 8.0Hz, 2H), 8.01 (s, 2H), 8.07 (d, J = 8.0Hz, 4H)
), 8.14 (d, J = 9.0Hz, 2H), 8.21 (d, J = 8.0Hz, 2H),
8.69 (d, J = 8.5Hz, 2H).
101 第1の電極
102 第2の電極
103a EL層
103b EL層
104a 正孔注入層
104b 正孔注入層
105a 正孔輸送層
105b 正孔輸送層
106 発光層
106a 発光層
106b 発光層
107a 電子輸送層
107b 電子輸送層
108a 電子注入層
108b 電子注入層
109 電荷発生層
113 第1の発光層
114 第2の発光層
121 ゲスト材料(蛍光材料)
122 ホスト材料
131 ゲスト材料(燐光材料)
132 第1の有機化合物
133 第2の有機化合物
134 励起錯体
501 基板
502 FET
503 第1の電極
504 隔壁
505 EL層
506R 発光領域
506G 発光領域
506B 発光領域
506W 発光領域
506Y 発光領域
507R 発光素子
507G 発光素子
507B 発光素子
507W 発光素子
507Y 発光素子
508R 着色層
508G 着色層
508B 着色層
508Y 着色層
509 黒色層(ブラックマトリクス)
510 第2の電極
511 封止基板
601 素子基板
602 画素部
603 駆動回路部(ソース線駆動回路)
604a 駆動回路部(ゲート線駆動回路)
604b 駆動回路部(ゲート線駆動回路)
605 シール材
606 封止基板
607 配線
608 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
609 FET
610 FET
611 スイッチング用FET
612 電流制御用FET
613 第1の電極(陽極)
614 絶縁物
615 EL層
616 第2の電極(陰極)
617 発光素子
618 空間
1100 基板
1102B 第1の電極
1102G 第1の電極
1102Y 第1の電極
1102R 第1の電極
1103d 青色発光層
1103e正孔注入層及び正孔輸送層
1103f 黄色発光層
1103h 電子輸送層及び電子注入層
1104 第2の電極
1105 ブラックマトリクス
1106B カラーフィルタ
1106G カラーフィルタ
1106Y カラーフィルタ
1106R カラーフィルタ
1101 封止基板
2000 タッチパネル
2001 タッチパネル
2501 表示部
2502R 画素
2502t トランジスタ
2503c 容量素子
2503g 走査線駆動回路
2503t トランジスタ
2509 FPC
2510 基板
2511 配線
2519 端子
2521 絶縁層
2528 隔壁
2550R 発光素子
2560 封止層
2567BM 遮光層
2567p 反射防止層
2567R 着色層
2570 基板
2580R 発光モジュール
2590 基板
2591 電極
2592 電極
2593 絶縁層
2594 配線
2595 タッチセンサ
2597 接着層
2598 配線
2599 接続層
2601 パルス電圧出力回路
2602 電流検出回路
2603 容量
2611 トランジスタ
2612 トランジスタ
2613 トランジスタ
2621 電極
2622 電極
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7302 筐体
7304 表示パネル
7305 時刻を表すアイコン
7306 その他のアイコン
7311 操作ボタン
7312 操作ボタン
7313 接続端子
7321 バンド
7322 留め金
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作用ボタン
7404 外部接続部
7405 スピーカ
7406 マイク
7407 カメラ
7500(1) 筐体
7500(2) 筐体
7501(1) 表示部
7501(2) 表示部
7502(1) 表示部
7502(2) 表示部
8001 照明装置
8002 照明装置
8003 照明装置
8004 照明装置
9310 携帯情報端末
9311 表示パネル
9312 表示領域
9313 ヒンジ
9315 筐体
101
122
132 First Organic Compound 133
503
510
604a Drive circuit section (gate line drive circuit)
604b Drive circuit section (gate line drive circuit)
605
609 FET
610 FET
611 Switching FET
612 Current control FET
613 First electrode (anode)
614
617
2510
Claims (8)
前記第1の発光素子乃至前記第4の発光素子は、青色発光を呈する蛍光発光物質を含む第1の発光層と、黄色発光を呈する燐光発光物質を含む第2の発光層と、を有し、
前記蛍光発光物質は、トルエン溶液における発光スペクトルのピーク波長が440nm乃至460nmの間位に位置し、
前記燐光発光物質は、発光スペクトルのピーク波長が555nm乃至590nmの間位に位置し、
前記第1の発光素子は、青色発光することができる機能を有し、
前記第2の発光素子は、緑色発光することができる機能を有し、
前記第3の発光素子は、赤色発光することができる機能を有する発光装置。 A light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element.
The first light emitting element to the fourth light emitting element has a first light emitting layer containing a fluorescent light emitting substance exhibiting blue light emission and a second light emitting layer containing a phosphorescent light emitting substance exhibiting yellow light emission. ,
The fluorescent luminescent substance has a peak wavelength of the emission spectrum in a toluene solution located between 440 nm and 460 nm.
The phosphorescent substance has a peak wavelength of the emission spectrum located between 555 nm and 590 nm.
The first light emitting element has a function of being able to emit blue light.
The second light emitting element has a function of being able to emit green light.
The third light emitting element is a light emitting device having a function of emitting red light.
前記第1の発光素子乃至前記第4の発光素子は、青色発光を呈する蛍光発光物質を含む第1の発光層と、黄色発光を呈する燐光発光物質を含む第2の発光層と、電荷発生層と、を有し、
前記電荷発生層は、前記第1の発光層と、前記第2の発光層との間に設けられ、
前記蛍光発光物質は、トルエン溶液における発光スペクトルのピーク波長が440nm乃至460nmの間位に位置し、
前記燐光発光物質は、発光スペクトルのピーク波長が550nm乃至590nmの間位に位置し、
前記第1の発光素子は、青色発光することができる機能を有し、
前記第2の発光素子は、緑色発光することができる機能を有し、
前記第3の発光素子は、赤色発光することができる機能を有する発光装置。 A light emitting device having a first light emitting element, a second light emitting element, a third light emitting element, and a fourth light emitting element.
The first light emitting element to the fourth light emitting element includes a first light emitting layer containing a fluorescent light emitting substance exhibiting blue light emission, a second light emitting layer containing a phosphorescent light emitting substance exhibiting yellow light emission, and a charge generation layer. And have
The charge generation layer is provided between the first light emitting layer and the second light emitting layer.
The fluorescent luminescent substance has a peak wavelength of the emission spectrum in a toluene solution located between 440 nm and 460 nm.
The phosphorescent substance has a peak wavelength of the emission spectrum located between 550 nm and 590 nm.
The first light emitting element has a function of being able to emit blue light.
The second light emitting element has a function of being able to emit green light.
The third light emitting element is a light emitting device having a function of emitting red light.
前記蛍光発光物質のトルエン溶液における発光スペクトルの半値幅が20nm以上50nm以下である発光装置。 In claim 1 or 2,
A light emitting device having a half width of the emission spectrum of the fluorescent substance in a toluene solution of 20 nm or more and 50 nm or less.
前記第1の発光層は、前記蛍光発光物質のT1準位よりも低いT1準位を有するホスト材料を含む発光装置。 In any one of claims 1 to 3,
The first light emitting layer is a light emitting device containing a host material having a T1 level lower than the T1 level of the fluorescent light emitting substance.
前記第2の発光層は、励起錯体を形成する組み合わせである第1の有機化合物と第2の有機化合物とを含む発光装置。 In any one of claims 1 to 4,
The second light emitting layer is a light emitting device containing a first organic compound and a second organic compound which are combinations forming an excitation complex.
前記第1の発光素子の色度が、xy色度座標においてx=0.13以上0.17以下且つy=0.03以上0.07以下である発光装置。 In any one of claims 1 to 5,
A light emitting device in which the chromaticity of the first light emitting element is x = 0.13 or more and 0.17 or less and y = 0.03 or more and 0.07 or less in xy chromaticity coordinates.
接続端子、または、操作キーと、
を有する電子機器。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6.
With connection terminals or operation keys,
Electronic equipment with.
を有する照明装置。 The light emitting device according to any one of claims 1 to 6, the housing, and the housing.
Lighting device with.
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